可调光照明设备和对可调光照明设备进行调光的方法_4

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3700流明以取代典型地存在于办公室中的荧光灯具。取决于实施例,光片的尺寸可以达大约2x2英尺、2x4英尺或具有另一个尺寸。取决于实施例,片可以包括一个或多个平面或曲线段。曲线段的曲率的范围相对于照明设备的尺寸而言可以从基本上平坦到基本上弯曲。例如,曲线段可以是球形的、椭圆形的、双曲线的、抛物线的或以其它方式弯曲。
[0070]根据一些实施例,照明设备可以包括支撑在单个背板上的连续地连接的LEE的多个窄条。取决于实施例,背板可以被配置成将LEE条电力地和/或机械地互连到组中,如本文中所描述的。
[0071]根据实施例,光片10可以由三个主要层形成:透明的底基板14,其具有电极和导体图案;中间片16,其充当间隔体和可选的反射体;以及透明的顶基板18,其具有电极和导体图案。在一个实施例中,LEE被电连接在底基板14上的电极与在顶基板18上的电极之间。取决于实施例,光片10可以具有不同的厚度,例如,多达几毫米,和/或可以是柔性的。
[0072]图4图示根据一个实施例的顶基板18上的导体19的样品图案和/或被配置成串联连接用于照明设备的两个或多个LEE的底基板14。两组串联连接的LEE可以被并联连接(未示出)。各种LEE序列串的并联连接可以在光片的内部或外部实现。取决于实施例,LEE可能互连在序列串中以将驱动电压维持在预定的等级或以下,例如,在40V以下。将驱动电压保持到较低的水平可以简化照明设备设计的某些方面并且可以改进电气危害的安全性。
[0073]取决于实施例,LEE序列可以包括串联和并联地互连的LEE的其它更加复杂的组合,例如,一个或多个序列的并联互连的LEE序列。取决于实施例,LEE能够被互连以允许驱动电压和电流在装配期间和/或在制造之后例如在安装或维修期间由技工、用户、客户或其它人选择,或被定制以满足光片的特定尺寸的要求。取决于实施例,两个或多个LEE串可以以串联、并联或其组合互连以便与提供不同驱动电压、驱动电流和/或其它特性的控制器22操作性互连。
[0074]控制器22被配置成对LEE组的各组合提供功率以实现调光。取决于实施例,LEE组的电源可以是基本上静态的,除在调光等级的变化期间之外或除非另外被命令以维持组的光输出的稳定性以补偿可能影响LEE的操作的闪烁变化、漂移变化、温度变化或其它参数。DC或AC电源23被示出为连接到控制器22。电源23的输入可以连接到电源电压。一个或多个LEE组中的LEE可以串联或以其它方式连接到一个或多个串中或其它配置,使得横跨各LEE串的压降高到足以允许利用经整流的电源电压(例如,120VAC)或其它电压来驱动LED序列串。
[0075]图5图示穿过线3-3的图3的光片的截面,其中,LEE 30是LED倒装芯片,也被称为水平LED或LED芯片,且阳极和阴极电极32在LEE 30的底表面上。LEE 30被夹在顶基板18和底基板14之间。底基板14上的导电迹线串联地连接LEE 30。反射器层可以被形成在底基板14上。组中的LEE可以以串联、并联和/或其一个或多个组合加以连接。
[0076]取决于实施例,LEE 30可以被配置成发出蓝色光,在这种情况下,磷光体38可以被沉积在光路上以将所有蓝色光或蓝色光的一部分转换成白色光,如由光线40所示。磷光体42也可以被结合到填充围绕LEE30的中间板16中的孔的包封物中。
[0077]本文所示的各光片的附加细节可以在Lerman等人的、授予现在的受让人的美国专利申请N0.13/044,456中找到,该美国专利申请于2011年3月9日提交,标题为“Manufacturing Methods for Solid State Light Sheet Or Strip With LEDs ConnectedIn Series for General Illuminat1n”,并且通过引用并入本文。
[0078]图6图示光片的另一个实施例的一部分,其中,当将基板层压在一起以在LEE 54之间形成串联连接时,顶基板18和底基板14具有重叠的导体50和52,LEE 54是具有典型地用于导线接合的顶电极和大反射底电极的垂直LED。反射层56可以被形成在底基板14上。图7图示图6的光片的部分的顶视图,示出串联连接LEE 54的重叠导体50和52。
[0079]根据一些实施例,布置在LEE阳极上的基板电极可以是透明的导体,诸如ΙΤ0(铟掺杂的氧化锡)或ΑΤ0(锑掺杂的氧化锡)层,以避免遮挡光。
[0080]取决于实施例,光片10的发光表面可以具有用于控制发光的透镜。
[0081]根据一些实施例,LEE的单个序列串被夹在基板之间以形成LEE条,图5至图7中示出LEE条中的两个LEE。各LEE条包括预定数量的LEE。例如,各LEE条中可以存在12个LEE芯片以将驱动电压保持在40V以下。然后,条被粘附到支撑背板并且由背板上的导体图案或导线电互连。任意数量的条能够诸如以并联方式被互连在单个组中,并且可能存在由不同数量的LEE条组成的各个组,如下文进一步详细描述的。
[0082]图8图示根据一个实施例的照明设备的电路原理图,其包括能够选择性地被加电的预定数量的LEE组。为了图示的目的,在照明设备66中仅示出LEE 64的三组60、61、62。可能存在任意数量的组。如所图示的,组60、61和62中的LEE的数量是二分加权的并且包括相对小数量的LEE。取决于实施例,甚至对于具有最少LEE的组而言,较大的数量也可以被选择,以便促进预定的均匀照明性质的提供。第一组60包括两个LEE 64,第二组61包括四个LEE 64,并且第三组包括八个LEE 64。取决于实施例,照明设备可以在单个照明设备(例如,作为2x4脚暗灯槽的替代)中包括620个LEE,其中,最小的组具有20个LEE,并且存在分别具有40、80、160、和320个LEE的五个二分加权组。照明设备66包括具有迹线的反射背板67和被配置成互连组中的条的连接器。
[0083]取决于实施例,组中的LEE可以以不同的方式例如以串联、并联和/或其组合的方式被互连。例如,一组20个LEE可以由并联连接的两个LEE列序列串形成,其中,各串具有10个LEE。取决于实施例,不同的组可以包括不同数量的并联连接的、标称上相等的、串联连接的LEE串。例如,如果存在N组,则所述组每串可以包括Μ个LEE的π^π^π^、…叫并联串。如果每组的LEE的数量以二分的形式布置,则每组可能存在1、2、4、8依次类推或其它二分序列的并联串。此外,各组可以具有其自身的电流源。取决于组的配置和互连,可以容易地设计足够的一个或多个电流源。
[0084]根据一些实施例,每组的LEE的数量,也被称为组尺寸,被配置成使得当对应的组被加电时,照明设备提供预定的照度等级。因此,组的照度等级可以被配置成照明设备提供照度的预定的例如平方反比变化、基本上二分或其它变化。应注意的是,即使在组中采用标称上相等的LEE,相对组尺寸也可以不同于照度等级中对应的相对变化。例如,组尺寸可以不同于准确的二分比。当不同数量的LEE被加电时,当照明设备的部件上的热或其它作用影响照明设备的整体功效时,情况就是这样。应进一步注意,这种热和/或其它作用可以是短暂的而非瞬时的,这可以延迟由照明设备提供的对调光的改变起作用的照度的均衡。
[0085]取决于实施例,一个或多个LEE组可以包括标称上不同的LEE和/或组尺寸。这种组尺寸可以以预定的方式不同于例如二分序列。例如,LEE群体的50%可以提供全50%功率减小,但是当该组断开时因为由于较低的热负载而导致的增加的功效,净光亮等级可能减少标称最大光亮的50%至60%。因此,一个或多个组尺寸的足够的选择能够较佳地接近照度等级的预定的变化。该作用在经历不同的LEE组之间的高等级的热串扰的照明设备中可能被加强。
[0086]取决于实施例,照明设备可以利用LEE组结合适当的控制器加以配置,所述控制器允许在一个调光范围内的细微调光和在另一个调光范围内的粗略调光。例如,照明设备可以被配置成允许在其标称照度等级的50%和100%之间的细微调光。例如,这种照明设备在包括办公室照明或其它应用的某些应用中可能是有用的。
[0087]根据一些实施例,照明设备可以结合能够提供指示调光的期望等级(也被称为调光等级)的调光信号的远程信号发生器70加以使用。调光信号可以指示以最小的LEE组64为增量的调光等级,其在图8的情况下,调光信号是两个LED芯片64的亮度。换言之,信号发生器70指示以12.5% (100/8 = 12.5)为增量的八个调光等级中的一个。信号发生器70被配置成对控制器72提供3比特数字信号。控制器72包括将3比特信号转换成针对晶体管开关74、75、和76的控制信号的逻辑电路,所述晶体管开关74、75、和76各自连接到其自身的大小适于特定组的二分加权的电流源78。取决于组的电流需要,其它实施例能够具有用于各组的多个电流源78。例如,取决于实施例,信号发生器70可以经对电源23(图4)提供功率的电源线、单独控制接口或其它联接装置被联接到控制器72。信号发生器70可以响应于编程的时间表而自动地生成调光信号,和/或被配置成直接响应于用户手动输入。因此,在稳定状态下,控制器72需要小功率并且产生受限制的噪音和/SEMI。取决于实施例,调光等级的可重现性可以是较好的,并且调光系统特别是在低调光等级下的功效可以较高于在PWM控制系统中的功效。
[0088]取决于实施例,LEE组的调光可以通过将LEE组的通/断切换与当接通时提供给LEE的DC驱动电流和/或电压的幅度的变化结合来实现。当接通时提供给LEE的DC驱动电流和/或电压的幅度的变化也可被称为线性调光。可以采用调光方法的这种组合例如以部分或完全插补通过如本文中所描述的选择性地激活LEE组提供的调光等级,由此提供对由照明设备提供的光量的更精细的控制。此外,例如,与线性调光的组合可以使得能够在组中使用较少数量的LEE(也被称为组尺寸),同时维持遵守由照明设备提供的照度等级的预定的变化、实现精细的调光、和/或维持照明设备的预定的能量效率。
[0089]根据实施例,照明设备包括具有七个LEE的三个LEE组以及控制器,该控制器被配置成结合驱动电流的预定线性变化提供对组的选择性激活。第一组包括一个LEE,第二组包括两个L
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