专利名称：用于经由单个调节器电路控制多个光源以提供颜色和/或色温可变光的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明主要地涉及控制向一个或者更多个光源递送的功率。更具体而言，这里公开的各种发明方法和装置涉及一种用于向一个或者更多个发光二极管(LED)提供功率以产生所需照明效果(例如调光、颜色可变和/或色温可变控制)的改型切换调节器电路。
背景技术：
数字照明技术(即基于半导体光源，如LED的照射)赋予一种对传统荧光、HID和白炽灯的可行取代。LED的功能优点和益处包括高的能量转换和光学效率、耐久性、更低的操作成本以及许多其它优点和益处。LED技术的近来发展已经提供在许多应用中实现多种照明效果的高效和稳健的全光谱照明源。例如，如在通过引用结合于此的第6，016，038和 6，211，626号美国专利中详细讨论的那样，将这些光源具体化的一些器具以如下照明模块为特征，该照明模块包括能够产生不同颜色如红、绿和蓝的一个或者更多个LED以及用于独立控制LED的输出以便生成多种颜色和颜色改变照明效果的处理器。DC-DC变换器是一种接受DC输入电压并向负载提供DC输出电压的公知电设备。 DC-DC变换器一般被配置成基于在一些情况下与输出电压不同的未调节的DC源电压向负载提供已调节的DC输出电压或者电流(“负载电压”或者“负载电流”)。例如在许多汽车应用(其中电池提供具有近似12伏特未调节的电压的DC功率源)中，DC-DC变换器可以用来接收未调节的12伏特DC作为源并提供已调节的DC输出电压或者电流以驱动车辆中的各种电子电路(仪器、附件、引擎控制、照明设备、无线电/立体声等)。DC输出电压可以比来自电池的源电压更低、更高或者相同。更一般而言，DC-DC变换器可以用来将多种DC功率源中的任何DC功率源如电池提供的未调节的电压变换成用于驱动给定负载的已适当调节的电压或者电流。在一些情况下，可以从由桥式整流器/滤波器电路布置整流和滤波的AC功率源如120VrmS/60Hz AC线电压获得未调节的DC源电压。在这一情况下，假如涉及到潜在危险电压，保护隔离部件(例如变压器)可以在DC-DC变换器中用来保证安全操作。图1图示了配置成基于更高未调节的DC源电压112 (Vsource)向负载104提供DC负载电压102(VlMd)和已调节的负载电流103(IlMd)的常规减压DC-DC变换器100的电路图。 在示例照明应用中，负载104可以是光源，比如一个或者更多个LED。预期未调节的源电压 Vstjurre会在标称值周围一些相对小的范围内略微(和随机)变化；然而在常规DC-DC变换器配置中，不会有意变化源电压Vstjurc^图1的减压变换器也普遍称为“降压”变换器。DC-DC变换器如图1的降压变换器运用配置成作为有选择地允许能量存储于储能器件中的已饱和开关来操作的晶体管或者等效器件(例如参照图1中的晶体管开关122和电感器124)。虽然图1将这样的晶体管开关图示为双极结晶体管(BJT)，但是场效应晶体管(FET)也可以在各种DC-DC变换器实施方式中用作开关。借助运用这样的晶体管开关， DC-DC变换器由于它们的一般功能而也普遍称为“切换调节器”。
具体而言，图1的电路中的晶体管开关122操作以在相对短的时间间隔内在电感器IM两端周期性地施加未调节的DC源电压112 (Vsource)(在图1和后续图中，除非另有指明，描绘单个电感器以示意地代表以多种串联/并联配置中的任何配置布置的一个或者更多个实际电感器以提供所需电感)。在晶体管开关“接通”或者闭合(即向电感器传递源电压J的间隔期间，电流基于施加的电压流过电感器，并且电感器在它的磁场中存储能量。如果电感器电流l·在晶体管开关闭合时超过负载电流IlMd，则能量也存储于滤波电容器126中。当开关“切断”或者断开(即DC源电压从电感器移开)时，向负载102和滤波电容器1 传送电感器中存储的能量，该滤波电容器126与电感器IM—起工作以向负载 102提供相对平稳的DC电压VlMd(即当电感器电流込少于负载电流Iltjad时，电容器在电感器储能周期之间供应差值以向负载提供实质上连续的能量)。在连续模式中，未向负载或者电容器传送电感器中存储的所有能量。更具体而言，在图1中，当晶体管开关122接通时，在电感器IM两端施加电压八 =Vload-Vsource0这一施加的电压基于关系\ = L dh/dt使线性增加的电流込流过电感器 (并且流向负载和电容器)。当晶体管开关122断开时，经过电感器的电流L继续在相同方向上流动而“续流(freewheeling)” 二极管1 现在导通以完成电路。只要电流在流过续流二极管128，在电感器两端的电压\就固定于Vlrad-Vx从而使电感器电流L随着从电感器的磁场向电容器和负载提供能量而线性减少。图2是图示了图1的电路在紧接上文描述的切换操作期间的各种信号波形的图。常规DC-DC变换器可以被配置成在普遍称为“连续”模式和“不连续”模式的不同模式中操作。在连续模式操作中，电感器电流l·在晶体管开关的相继切换周期期间保持于零以上，而在不连续模式中，电感器电流在给定的切换周期开始时从零开始而在切换周期结束之前返回到零。为了提供对图1的电路的一些简化而提供信息的分析，下文的讨论考虑连续模式操作并且假设如下要素当开关接通(即导通)时在晶体管开关两端无电压降而在二极管导通电流之时在续流二极管1 两端有可忽略不计的电压降。在了解前述内容时，可以借助图3考察电感器电流在相继切换周期上的改变。图3是叠置有在两个相继切换周期内基于晶体管开关122的操作在图1中所示点 Vx的电压(同样忽略在续流二极管1 两端的任何电压降)和经过感应器的电流l·的图形。在图3中，水平轴代表时间t，而完整切换周期由时间段T代表，其中晶体管开关“接通” 时间表示为t。n而开关“切断”时间表示为t。ff(即T = t。n+t。ff)。为求稳态操作，应当理解，如可以通过指示I。在图3中观察到的那样，在切换周期开始和结束时的电感器电流l·实质上相同。因而根据关系八=L · dL/dt，在一个切换周期内电流的改变dL为零并且可以由下式给定
V'oad = tM- = D ,
^source T其中D定义为晶体管开关的“占空比”，或者开关接通并且允许能量存储于电感器中的时间与每个切换周期比例。根据前文可见输出电压与源电压之比与D成比例；也就是说，通过变化图1的电路中的开关的占空比D，负载电压V—可以参照源电压Vs。_来变化， 但是不能超过源电压，因为最大占空比D为1。在装置100中，负载104可以是一个或者更多个LED，并且LED生成的辐射强度或者亮度与在给定的时间段内与向LED递送的平均功率成比例。因而，一种用于变化由LED 生成的辐射强度的技术涉及到调制向LED递送的功率。由于功率定义为在给定的时间段中传送的能量数量(即P = dW/dt)，所以向负载提供的功率P可以表达为
_9]丄恥)2/，
dt T 2 P “其中f = 1/T是晶体管开关1 的切换频率。根据前文可以理解在电感器124的电感L给定时可以通过变化切换频率f和峰值电感器电流Ip中的一个或者两个来调制向负载104提供的功率，其中峰值电感器电流Ip取决于晶体管开关122的占空比D。然而应当理解，在实践中，在频率与LED亮度之间的关系可能并非如上述表达式表明的那样为线性。 实际上，随着切换频率增加，对LED的平均电流随着脉动数量或者峰峰偏移减少而增加。然而随着平均电流迫近峰值，脉动数量为小，而切换频率的进一步增加可能产生减弱的回报。因此，如前文提到的那样，图1的常规降压变换器具体地被配置成向负载104提供比源电压更低的电压VlMd。为了保证如图1中所示负载电压VlMd或者负载电流Iltjad 的稳定性，降压变换器利用反馈控制电路130控制晶体管开关122的操作，由此调节负载电压或者负载电流。一般而言，可以从DC源电压或者代之以从另一独立功率源获得用于反馈控制电路130的各种部件的功率。尽管可以调节负载电压和负载电流中的一项或者两项，但是不同类型的负载本身可以更容易用于电压调节或者电流调节。例如考虑LED作为一个示例负载，在一些应用中可以优选调节负载电流而不是负载电压(例如由于用于构成负载的不同类型的LED和/或不同数目和布置的LED的前向电压不同)。因而主要出于示例目的，图1中所示反馈控制电路被配置用于对基于LED的示例负载的电流调节。然而应当理解，对于这里讨论的任何切换调节器电路，可以通过获得代表负载电压和/或负载电流的一个或者更多个适当值经由反馈控制电路130调节负载电压和负载电流中的一项或者两项。例如在图1的反馈控制电路130中，可以通过与负载104串联放置电阻相对小的接地电阻器对负载电流Ilrad进行采样。可以提供在电阻器I^sample两端测量的电压 Vsample作为代表负载电流的向反馈控制电路130的输入(取而代之，可以通过经由与负载 104并联放置的分压器(未示出)生成电压Vsample对负载电压力_而不是负载电流11(^进行采样)。可以使用电压比较器如运算放大器132来对采样的电压Vsample与反馈控制电路 130中的参考电压Vref进行比较。参考电压V,ef是所需已调节的负载电压VlMd或者已调节的负载电流Iltjad的稳定已缩放表示。运算放大器132基于Vsample与V,ef的比较来生成误差信号134，并且这一误差信号的量值最终控制晶体管开关122的操作。更具体而言，误差信号134适于作为用于脉宽调制器136的控制电压，该脉宽调制器也接收由振荡器138提供的具有频率f= 1/T的脉冲流。在常规DC-DC变换器中，用于脉冲流的示例频率f包括但不限于从近似50kHz到IOOkHz的范围。对于其中负载包括一个或者更多个LED的实施方式，只要晶体管开关122的切换频率大于能够由人眼检测到的切换频率(例如大于近似100Hz)，则从LED发射的光可以感知为连续的。也就是说，LED生成的光的观察者未感知离散的接通和切断周期(普遍称为“闪烁效果”)，而是眼睛的积分功能感知实质上连续的照射。脉宽调制器36被配置成使用脉冲流和误差信号134两者以提供对晶体管开关122的占空比进行控制的接通/切断控制电压信号140。实质上，脉冲流的脉冲充当用于使脉宽调制器136接通晶体管开关122的“触发”，并且误差信号134确定晶体管开关保持接通多久(即确定时间段t。n的长度并且因此确定占空比D)。例如，如果误差信号134表明采样的输出电压Vsample高于Vref (即误差信号134具有相对更低值)，则脉宽调制器136被配置成提供“接通”脉冲的持续时间相对更短或者占空比更低的控制信号140，由此在晶体管开关122接通之时向电感器提供相对更少能量。对照而言，如果误差信号134表明Vsample低于VMf (即误差信号具有相对更高值)，则脉宽调制器被配置成提供“接通”脉冲的持续时间相对更长或者占空比更高的控制信号，由此在晶体管开关122接通之时向电感器提供相对更多能量。因而，通过经由误差信号134调制控制信号140的“接通”脉冲的持续时间，负载电压VlMd或者负载电流IlMd由反馈控制电路130 调节成近似于所代表的所需负载电压或者电流。在比如图1中所示这样的常规降压变换器中，为了(经由对负载电压和/或负载电流的改变)改变/变化负载的一个或者更多个操作特性，需要访问反馈控制电路130以调整参考电压V,ef，这又造成已调节的负载电流IlMd(或者在适用时为已调节的负载电压 Vload)的改变。可以用来改变参考电压Vref的用户接口 150可以有助于调整V&，该用户接口可以是模拟或者数字器件，比如电位计或者数模变换器(DAC)。当然，VlMd或者Iltjad的任何所得改变类似地影响可以包括多个部件的负载的所有组成；例如在包括以多种串联/并联布置中的任何布置互连的多个LED的基于LED的负载中，通过改变降压调节器电路的条件(例如改变U来类似地影响各LED的操作电压和电流。
发明内容
申请人:已经认识和理解对并入切换调节器电路的照明装置的所需光输出进行调整未必需要访问反馈控制回路(以便改变Vref)。更一般而言，申请人已经认识和理解除了负载在用作基于LED的照明装置一部分的切换调节器电路(例如降压调节器电路)中的常规放置之外或者取而代之，这样的电路的各种电流路径也可以分别视为适合于容纳基于 LED的负载以便提供一种通用而又简易的颜色和/或色温可变照明装置。鉴于前文，本公开内容涉及用于提供由单个切换调节器电路驱动的一个或者更多个LED所发射的颜色可变或者色温可变光的发明方法和装置。如这里更详细讨论的那样，经由单个切换调节器电路控制多个不同光谱的LED提供包括但不限于减少LED驱动电路的复杂性、尺寸和成本的多个优点。在现有技术的混色应用中，一般需要不同地控制不同光谱的LED以变化由组合光谱产生的光的颜色或者色温。为此，在常规实施方式中通常需要一个切换调节器电路以个别地变化具有不同光谱的每个LED或者每组LED。对照而言，这里公开的各种实施例允许使用单个切换调节器电路对具有不同光谱的多个LED的某种程度的可变控制。在一个方面中，可以通过变化向切换调节器电路施加的源电压来调整从并入切换调节器电路的照明装置输出的光。这样的系统无需单独硬件或者控制布线以与切换调节器电路的反馈控制电路进行接口以便调节光输出。在根据这里公开的各种实施例的方法和装置的一些示例实施方式中，不同光谱的LED策略性地放置于降压调节器电路的各种电流支路中以有助于仅通过调整向切换调节器电路供应的DC源电压的电平来调整向LED提供的相应驱动电流并且因此调整来自组合光谱的光的所得颜色或者色温。一些实施例涉及一种运用降压调节器电路的照明装置，该降压调节器电路包括用于导通开关电流的第一支路、用于导通续流电流的第二支路和用于导通负载电流的第三支路。降压调节器电路还包括设置于降压调节器电路的第一支路和/或第二支路中的至少一个第一 LED。一些实施例涉及一种用于控制向降压调节器电路的第一电流支路中的至少一个第一 LED提供的第一电流和向降压调节器电路的第二电流支路中的至少一个第二 LED提供的第二电流的方法。该方法设想变化降压调节器电路的DC源电压以增加向至少第一LED提供的第一电流的第一量值并且同时减少向至少一个第二 LED提供的第二电流的第二量值。一些实施例涉及一种包括可控DC源、耦合到可控DC源的开关支路、滤波电路、负载支路和反馈控制电路的装置。开关支路包括至少一个开关和至少一个第一 LED。滤波电路包括耦合到至少一个开关的至少一个电感器、耦合到至少一个电感器的至少一个滤波电容器以及耦合到至少一个电感器和至少一个滤波电容器的至少一个第二 LED，其中至少一个第二 LED形成续流支路。反馈控制电路被配置成改变至少一个开关的占空比以向负载支路提供已调节的电压或者已调节的电流，其中改变至少一个开关的占空比更改由至少第一 LED生成的第一种光的第一量值和由至少一个第二 LED生成的第二种光的第二量值。如这里出于本公开内容的目的而使用的那样，术语“LED”应当理解为包括任何电致发光二极管或者能够响应于电信号来生成辐射的其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流来发光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光条等。具体而言，术语LED指代可以配置成在红外光谱、紫外光谱和可见光谱(一般包括从近似400纳米到近似700纳米的辐射波长)的各种部分中的一个或者更多个光谱中生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些例子包括但不限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED (下文进一步讨论)。也应当理解可以配置和/或控制LED以生成如下辐射，该辐射具有对于给定的光谱(窄带宽、宽带宽)的各种带宽(例如半高全宽或者FWHM)和在给定的一般颜色分类内的多种主导波长。例如，配置成生成实质上白光的LED(例如白色LED)的一种实施方式可以包括分别发射不同电致发光光谱的多个管芯，这些光谱在组合中混合以形成实质上白光。在另一实施方式中，白光LED可以与将具有第一光谱的电致发光转换成不同第二光谱的磷光体材料相关联。在这一实施方式的一个例子中，波长相对短并且带宽光谱相对窄的电致发光“抽运”磷光体材料，该材料又辐射光谱更宽些的更长波长辐射。
也应当理解术语LED并不限制LED的物理和/或电封装类型。例如，如上文讨论的那样，LED可以指代具有多个管芯的单个发光器件，这些管芯被配置成分别发射不同辐射光谱(例如可以个别可控或者可以个别不可控)。LED也可以与视为LED (例如一些类型的白色LED)完整一部分的磷光体关联。一般而言，术语LED可以指代封装的LED、未封装的 LED、表面装配LED、板上芯片LED、T封装装配LED、径向封装LED、功率封装LED、包括一些类型的套装和/或光学元件(例如扩散透镜)的LED等。术语“光源”应当理解为指代多种辐射源中的任何一种或者多种，这些辐射源包括但不限于基于LED的源(包括一个或者更多个如上文限定的LED)、白炽源(例如白炽灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如钠蒸汽、汞蒸汽和金属卤化物灯)、激光器、其它类型的电致发光源、热致发光源(例如火焰)、蜡烛发光源(例如汽灯罩、碳弧辐射源)、 光致发光源(例如气态放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、电致发光源、结晶发光源、动致发光源、热致发光源、摩擦发光源、声纳发光源、无线电发光源和发光聚合物。给定的光源可以被配置成在可见光谱内、在可见光谱以外或者其组合中生成电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在这里可互换使用。此外，光源可以包括一个或者更多个滤波器(例如滤色器)、透镜或者其它光学部件作为整体部件。也应当理解可以配置光源用于包括但不限于指示、显示和/或照射的多种应用。“照射源”是具体配置成生成强度足以有效照射内部或者外部空间的辐射的光源。在这一情形中，“强度足以”指代在空间或者环境中生成的在可见光谱中的足以提供环境照射的辐射功率(单位“流明”通常用来代表在辐射功率或者“发光通量”方面在所有方向上从光源输出的总光输出)(即可以被间接地感知并且可以例如在被整体或者部分地感知之前从多种居间表面中的一个或者更多个表面反射的光)。术语“光谱”应当理解为指代由一个或者更多个光源产生的任何一个或者更多个频率(或者波长)的辐射。因而，术语“光谱”指代不仅在可见光范围中的频率(或者波长) 而且指代在红外、紫外和整个电磁光谱的其它区域中的频率(或者波长)。给定的光谱也可以具有相对窄的带宽(例如具有实质上很少频率或者波长成分的FWHM)或者相对宽的带宽 (具有各种相对强度的若干频率或者波长成分)。也应当理解给定的光谱可以是两个或者更多其它光谱的混合(例如，混合分别从多个光源发射的辐射)结果。出于本公开内容的目的，术语“颜色，，与术语“光谱”可互换使用。然而，术语“颜色” 一般用来主要指代可由观察者感知的辐射性质(尽管这一用法并不限制这一术语的范围)。因而，术语“不同颜色”暗指具有不同波长成分和/或带宽的多个光谱。也应当理解 术语“颜色”可以与白光和非白光两者结合使用。术语“色温”这里一般与白光结合使用，但是这一用法并不限制这一术语的范围。 色温实质上指代白光的特定颜色内容或者浓淡(shade)(例如泛红、泛蓝)。常规地根据辐射与给定的辐射样本实质上相同的光谱的黑体辐射体以开尔文度(K)为单位的温度来表征讨论的辐射样本的色温。黑体辐射体色温一般落入从近似700K度(通常视为人眼的第一可见光)到10，000K度以上的范围内；一般在1500-2000K度以上的色温感知白光。更低色温一般表明具有更明显红色成分或者“更暖感觉”的白光，而更高色温一般表明具有更明显蓝色成分或者“更冷感觉”的白光。举例而言，火具有近似1，800K度的色温，常规白炽灯泡具有近似2，848Κ度的色温，清晨日光具有近似3，000Κ度的色温，而阴天正午天空具有近似10，000K度的色温。在色温近似为3，000K度的白光之下查看的彩色图像具有相对泛红色调，而在色温近似为10，000K度的白光之下查看的相同彩色图像具有相对泛蓝色调。术语“照明器具”在这里用来指代一个或者更多个照明单元在特定外型规格、组件或者封装中的实施方式或者布置。术语“照明单元”在这里用来指代包括相同或者不同类型的一个或者更多个光源的装置。给定的照明单元可以具有多种光源装配布置、罩/壳布置和形状和/或电和机械连接配置中的任一种。此外，给定的照明单元可选地可以与涉及光源操作的各种其它部件(例如控制电路)关联(例如包括这些部件、耦合到这些部件和 /或与这些部件一起封装)。“基于LED的照明单元”指代单独地或者与其它非基于LED的光源组合地包括如上文讨论的一个或者更多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指代包括如下基于LED或者非基于LED的照明单元，该照明单元包括配置成分别生成不同光谱的辐射的至少两个光源，其中各不同源光谱可以称为多通道照明单元的“通道”。术语“控制器”这里一般用来描述与一个或者更多个光源的操作有关的各种装置。 可以用多种方式(比如用专用硬件)实施控制器以执行这里讨论的各种功能。“处理器”是如下控制器的一个例子，该控制器运用可以使用软件(例如微代码)来编程以执行这里讨论的各种功能的一个或者更多个微处理器。控制器可以用处理器或者不用处理器来实施并且也可以实施为用于执行一些功能的专用硬件和用于执行其它功能的处理器(例如一个或者更多个已编程微处理器和关联电路)的组合。可以在本公开内容的各种实施例中运用的控制器部件的例子包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。在各种实施方式中，处理器或者控制器可以与一个或者更多个存储介质(这里统称为“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器，比如RAM、PROM、EPROM和EEPR0M、软盘、紧致盘、光盘、磁带等)关联。在一些实施方式中，存储介质可以用一个或者更多个程序来编码，该程序在执行于一个或者更多个处理器和/或控制器上时执行这里讨论的功能中的至少一些功能。各种存储介质可以固定于处理器或者控制器内或者各种存储介质可以是可运送的，从而存储于其上的一个或者更多个程序可以加载到处理器或者控制器中以便实施这里讨论的本发明的各种方面。术语“程序”或者“计算机程序”在这里广义地用来指代可以用来对一个或者更多个处理器或者控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如软件或者微代码)。术语“可寻址”这里用来指代如下设备(例如一般而言为光源、照明单元或者器具、与一个或者更多个光源或者照明单元关联的控制器或者处理器、其它非照明有关设备等)，该设备被配置成接收去往多个设备(包括它本身)的信息(例如数据)并且有选择地回应去往它的特定信息。术语“可寻址”经常与其中多个设备经由一些通信介质来耦合在一起的联网环境(或者“网络”，下文进一步讨论)结合使用。在一种网络实施方式中，耦合到网络的一个或者更多个设备可以适于作为用于耦合到网络的一个或者更多个其它设备的控制器(例如以主/从关系)。在另一实施方式中， 联网环境可以包括配置成控制耦合到网络的一个或者更多个设备的一个或者更多个专用控制器。一般而言，耦合到网络的多个设备各自可以有权访问存在于通信介质上的数据；然而，给定的设备可以是“可寻址”的，因为它被配置成例如基于向它分配的一个或者更多个特定标识符(例如“地址”)来与网络有选择地交换数据(即从网络接收数据和/或向网络发送数据)。如这里使用的术语“网络”指代有助于在任何两个或者更多个设备之间和/或在耦合到网络的多个设备之间传送信息(例如用于设备控制、数据存储、数据交换等)的对两个或者更多设备(包括控制器或者处理器)的任何互连。如应当理解的那样，适合于互连多个设备的网络的各种实施方式可以包括多种网络拓扑中的任何网络拓扑并且运用多种通信协议中的任何通信协议。此外，在根据本公开内容的各种网络中，在两个设备之间的任何一个连接可以代表在两个系统之间的专用连接或者代之以非专用连接。除了载有去往两个设备的信息之外，这样的非专用连接还可以载有未必去往两个设备中的任一设备的信息 (例如开放式网络连接)。如这里使用的术语“用户接口”指代在人类用户或者操作者与一个或者更多个设备之间的实现在该用户和设备之间通信的接口。可以在本公开内容的各种实施方式中运用的用户接口的例子包括但不限于开关、电位计、按钮、转盘、滑块、鼠标、键盘、键区、各种类型的游戏控制器(例如操纵杆)、轨迹球、显示屏、各种类型的图形用户接口(GUI)、触屏、麦克风和可以接收某一形式的由人类生成的刺激并且响应于该刺激来生成信号的其它类型的传感器。应当理解前述概念和下文更详细讨论的附加概念的所有组合(倘若这样的概念并非互不一致)设想为这里公开的发明主题内容一部分。具体地，出现在本公开内容的末尾的所要求保护的主题的所有组合被设想为这里公开的发明主题的一部分。也应当理解 也可以在通过引用结合于此的任何公开内容中出现的这里明确运用的术语应当赋以与这里公开的特定概念最一致的含义。
在附图中，相似参考标号在所有不同视图中一般指代相同部分。另外，附图未必按照比例绘制，一般代之以着重于图示本发明的原理。图1是常规减压或者“降压”型DC-DC变换器的电路图；图2是图示了与图1的DC-DC变换器关联的各种操作信号的图；图3是具体地图示了在图1的变换器中的两个相继切换操作期间电感器电流比对参照接地向电感器的一个端子的施加电压的图；图4A是根据本发明一些实施例的在切换调节器电路的三个支路中有LED的照明装置的电路图；图4B是根据本发明一些实施例的当在图4A的开关支路中的LED为红色LED、在续流支路中的LED为蓝色LED而在负载支路中的LED为白色LED时的仿真结果图；图4C是根据本发明一些实施例的当在图4A的开关支路中的LED为蓝色LED、在续流支路中的LED为红色LED而在负载支路中的LED为白色LED时的仿真结果图；图5是根据本发明一些实施例的在切换调节器电路的开关支路和续流支路中有 LED的照明装置的电路图；图6A是根据本发明一些实施例的在切换调节器电路的开关支路和负载支路中有 LED的照明装置的电路图6B是根据本发明一些实施例的当在图6A的开关支路中的LED为红色LED时的仿真结果图；图7是根据本发明一些实施例的在切换调节器电路的续流支路和负载支路中有 LED的替代照明装置的电路图；并且图8是根据本发明一些实施例的具有如下用户接口的照明装置的电路图，该用户接口用于同时修改向切换调节器电路供应的源电压和在反馈控制电路中的参考电压。
具体实施例方式常规切换调节器电路向一个或者更多个负载(例如一个或者更多个LED)提供已调节的电压或者电流以提供实质上稳定的操作功率。然而，并入常规切换调节器电路的照明装置可能在它提供可变光输出范围(包括颜色或者色温可变控制)的能力上受限；通常， 使用单个调节器电路不能实现这样的颜色或者色温可变控制。另外，变化由构成常规切换调节器电路的负载的一个或者更多个LED发射的光输出一般需要附加硬件和/或控制布线以提供对调节器电路的反馈控制电路的访问(以调整用于反馈控制电路的参考电压并且因此调整切换调节器电路的占空比)。尽管有前述限制，申请人仍然已经认识和理解可以修改常规切换调节器电路以在调节器电路的不同电流路径或者支路中策略性地插入一个或者更多个LED，由此提供对相应不同电流支路中的LED提供的电流数量上的某一程度的相异控制。广而言之，根据这里公开的概念，示例负载如一个或者更多个LED可以放置于切换调节器电路的常规地不会用来向负载提供功率的一个或者更多个电流支路中，从而仍然为基于LED的照明装置提供各种优点。例如，这里公开的一些实施例和实施方式涉及用于仅通过变化向电路提供功率的 DC源电压的电平来更改向设置于单个切换调节器电路的不同支路中的不同光谱的LED提供的驱动电流的方法和装置。DC源电压可以由DC功率源提供，或者DC源电压可以由电路元件的任何其它适当组合(比如耦合到整流器和滤波器的AC线电压以用于将线电压与DC 输出电压隔离)提供。图4A图示了根据本发明一个实施例的包括降压型切换调节器电路205的基于LED 的照明装置200。尽管图4A中所示降压调节器电路205在某些明显方面上不同于图IA中所示常规降压调节器，但是降压调节器电路205的一般功能类似于上文结合图1讨论的一般功能。在图4A的装置中，降压调节器电路包括至少三个电流支路。出于本讨论的目的， “负载支路”指代如下第一支路160，操作性负载将常规地放置于该第一支路中，向该第一支路施加负载电压％_并且负载电流Iltjad流过该第一支路。“开关支路”指代电路205的在晶体管开关122与包括电感器IM和滤波电容器1 的LC电路之间的第二支路170。电流 Is在晶体管开关122闭合(导通)时流过开关支路。“续流支路”指代电路205的如下第三支路180，续流二极管在常规降压调节器(参见图1)中通常放置于该第三支路中。虽然负载在常规切换调节器中通常放置到其中的电流支路这里称为“负载支路”， 但是本发明的各种实施例除了在负载支路160中的一个或者更多个负载之外或者取而代之还设想在开关支路170和续流支路180中的一个或者两个支路中放置一个或者更多个可操作负载，比如LED。
更具体而言，申请人已经认识和理解虽然放置于降压调节器电路的负载支路中的负载具有实质上不受源电压Vstjurre的相对少量变化所影响的已调节的电压或者电流，但是放置于该电路的其它电流支路中的负载在降压变换器操作于连续模式中时依赖于源电压的电平。例如，在开关支路中的时间平均电流<<IS>>与源电压vs。_成反比，而在续流支路中的时间平均电流<<IF》与源电压ν_。ε成正例。降压调节器的这一特点可以在照明装置中用来通过在切换调节器电路的开关支路、负载支路和续流支路中的至少两个支路中策略性地插入光谱不同的多个LED来产生由照明装置发射的颜色或者色温可变光。例如，图4A的照明装置还包括在开关支路170中的一个或者更多个第一 LED 210(其中向第一 LED 210提供第一驱动电流Is)、在续流支路180中的一个或者更多个第二 LED 220(其中向第二 LED 220提供第二驱动电流IF)和在负载支路160中的一个或者更多个第三LED230(其中向第三LED 203提供第三驱动电流IlMd)。虽然为求简化而在图4A中的降压变换器电路的各支路中示出了仅一个LED，但是应当理解该装置可以在一些或者所有电流支路中包括多个LED并且可以以多种串联、并联、串联-并联布置中的任何布置互连多个LED，从而向在给定的支路中的各种LED供应的驱动电流足以提供所需照明效果。在一个方面中，可以通过在比常规降压调节器中通常设想的范围更大的范围上有意地变化向降压调节器电路供应的DC源电压Vs。urce来以图4A的照明装置实现可变光输出。 各种实施例设想的V_,。e电压范围为负载电压IlMd的1. 11-10倍级，这适应10至90%的占空比。然而，电压范围主要基于所选电路部件的电压额定值而受限，并且可以选择用于电感器的电感值以允许任何所需电压范围。在各种实施例中，如下文进一步讨论的那样，模拟或者数字用户接口 610如电位计或者DAC可以用来在如下指定的操作范围内调整源电压 ν·。ε，该操作范围适合于引起从照明装置发射的光的所需颜色或者色温改变。在图4Α的装置中，反馈控制电路130可以用来控制晶体管开关122的一个或者更多个操作特性以向LED 230提供已调节的负载电流IlMd。例如，如上文结合图1讨论的那样，可以通过随着检测到负载电流的变化而控制晶体管开关122的切换频率或者占空比来调节向LED 230供应的电流IlMd。可以校准这里公开的各种照明装置以针对在反馈控制电路130中参考电压建立设置点，该设置点用来与采样的负载电流IlMd进行比较。用于设置参考电压的标准可以依赖于特定照明应用，因为参考电压的设置点可以针对在降压调节器电路的各种支路中的LED限定灵敏度范围。具体而言，可以对于为参考电压确定设置点(该设置点最终规定已调节的负载电流)起作用的一些因素包括但不限于在降压调节器电路的各支路中的LED的数目和类型。 例如，在驱动电流为20mA时，红色LED的前向电压(例如1. 8V_2. 2V)为蓝色LED的前向电压(例如3.6V-4V)的近似一半。因此，在降压调节器电路的各种支路中的不同类型的LED 的数目和布置的组合与所需照明效果的预期一起可以规定如何配置反馈控制电路130以实现所需照明效果。如前文讨论的那样，对于在连续模式中操作的降压调节器电路，负载电压Vltjad与源电压之比根据下式与晶体管开关的占空比有关^ = ^ =
source其中D是晶体管开关的占空比，t。n是开关导通的时间量，并且T是一个切换时段的时间(即T = t。n+t。ff)。如根据上述关系和图4A应当理解的那样，对于在续流支路180中的LED，向续流LED 220递送的时间平均电流<<If》依赖于晶体管开关122的占空比。更具体而言，随着源电压Vswra增加，反馈控制电路130向晶体管开关122发送控制信号140以减少它的占空比(通过减少t。n)以维持恒定负载电流IlMd。由于续流LED 220在晶体管开关未导通时的部分切换周期(即在t。ff期间)期间激活，所以源电压ν·。ε的增加引起占空比的减少(即t。ff增加)，这又造成向调节器电路的续流支路中的LED 220递送更多功率。对照而言，对于在开关支路170中的LED，向开关LED 210递送的功率与源电压 V·。^成反比。因此当源电压Vs。_增加时，晶体管开关122的占空比减少，并且因此导通时间(t。n)减少。开关导通时间t。n的减少造成向开关LED 210提供的时间平均电流<<IS》 减少从而造成供给开关LED的功率减少。因此，通过增加源电压Vswra，向开关支路170中的LED提供的功率减少，向续流支路180中的LED提供的功率增加，而向负载电路160中的 LED提供的功率由于降压调节器电路供应的已调节的负载电流IlMd而保持相对不变。反言之，如果源电压Vsource减少，则向开关支路中的LED提供的功率增加，而向续流支路中的LED 提供的功率减少。在源电压与开关支路170和续流支路180中的时间平均驱动电流之间的前述关系分别至少部分地依赖于在连续模式中操作的降压调节器电路。如先前所述，常规降压调节器电路可以在连续模式或者不连续模式中操作。如图3中所示，在连续模式期间，流过电感器1 的电流在晶体管开关122的切换周期之间未降至零。对照而言，如果晶体管开关122 的占空比很低使得t。ff比t。n长得多，则在晶体管开关122闭合时仅少量能量存储于电感器 124中，并且这一能量可以在晶体管开关122断开时迅速耗散，从而允许流过电感器124的电流在切换周期的“切断”部分期间降至零并且造成调节器电路在不连续模式中操作。如果切换调节器电路在不连续模式中操作，则在续流支路180中的电流可以在时段t。ff期间降至零。因而，向续流LED 220提供的大量驱动电流在部分切换周期期间的这一缺乏可能造成在续流支路180中的LED的不可预测或者所不希望的性能。通过在图4A中所示降压调节器电路的开关支路170、续流支路180和负载支路 160中的两个或者更多支路中放置生成不同光谱的辐射的LED，可以使用单个调节器电路来实现颜色和/或色温可变的照明效果。例如在一个示例实施例中，在负载支路中的LED 230可以发射实质上白光，在开关支路中的LED 210可以发射实质上红光，而在续流支路中的LED 220可以发射实质上蓝光。更具体而言，如果一个或者更多个红色LED放置于开关支路中而一个或者更多个蓝色LED放置于续流支路中，则源电压Vsource的增加造成晶体管开关122的占空比的对应减少。这一占空比减少引起向续流LED 220递送的功率增加(更多蓝光)和向开关LED 210 递送的功率减少(更少红光)，从而造成感知从照明装置200输出的组合光的色温增加。也就是说，可以感知照明装置200的组合光输出具有更冷色温，该更冷色温具有更多蓝光谱的内容。图4B示出了通过示范相关色温(CCT)如何根据源电压Vswrce(图4B中的Vin)而改变来示出与这一实施例对应的仿真结果。由于平均开关路径电流随着输入电压增加而减少并且平均续流二极管路径电流随着输入电压增加而增加，所以从照明装置输出的光在源电压增加时看来更少红色或者更冷，而具有更高的CCT。在另一实施例中，在开关支路和续流支路中的LED的颜色可以颠倒，从而在开关支路中的LED 210发射实质上蓝光而在续流支路中的LED 220发射实质上红光。在这些实施例中的任一实施例中，变化源电压Vstjurre可以具有改变由在相应支路中的LED生成的组合光谱(当存在时)产生的从照明装置200发射的大体上白光的感知色温这一效果。更具体而言，在这一实施例中，在这一例子中的源电压Vstjurre的减少造成晶体管开关122的占空比对应增加和感知从照明装置200发射的组合白光的色温的减少，这是因为向开关支路170中的红色LED递送的功率增加并且向续流支路180中的蓝色LED递送的功率减少。图4C示出了通过示范相关色温(CCT)如何根据源电压Vs。urce(图4C中的Vin)而改变来示出与这一实施例对应的仿真结果。由于平均开关路径电流随着输入电压增加而减少并且平均续流二极管路径电流随着输入电压增加而增加，所以从照明装置输出的光在源电压增加时看来更多红色或者更暖，而具有更低的CCT。虽然结合图4A的装置已经仅讨论了发射红、蓝或者白光的LED，但是应当容易理解具有多种输出光谱的LED可以以任何组合使用于装置的不同支路中，并且本发明实施例的方面就这一点而言不受限制。例如，在负载支路中的LED可以包括红色LED、蓝色LED 和绿色LED的组合，并且当串接地激活负载LED的组合时，负载LED看来发射实质上白光。在另一实施例中，如图5中所示照明装置300可以包括在降压调节器电路205的开关支路中的具有至少一个第一颜色的LED 210和在续流支路180中的具有至少一个第二颜色的LED 220。在这一实施例中，负载电阻器310或者任何其它适当负载元件可以插入于负载支路中而不是如图4A中所示插入LED 230。为了保证降压变换器的恰当工作，电阻负载可以具有用于保证电感器1 总是载有电流(即维持连续模式)的标称值。可以通过考虑所需输入电压以及经过开关支路和续流支路的电流来确定电阻负载的标称值。例如在希望使用12V的标称DC源电压Vstjuree向开关LED 210和续流LED 220中的各LED提供500mA 的平均电流的一个实施例中，反馈控制电路130可以被配置成以50 %的占空比操作晶体管开关122(提供6V DC输出)。在这一例子中，用于LED的所需输出电流为2X 500mA= IA 输出电流，并且负载电阻器310的标称值可以是6V/1A = 6欧姆，这将耗散仅6瓦特的功率。 如果流过电感器124的电流不连续，则负载电压Vload或者负载电流Iltjad的有效调节可能变得更差或者不可能，并且因此可能对于一些应用不可接受。在图5的示例实施例中，开关LED 210可以具有第一颜色而续流LED 220可以具有第二颜色。例如对于常用阴极双色的绿色-红色LED，红色LED可以连接于开关支路170 中作为LED 210，而绿色LED可以连接于续流支路180中作为LED 220。如上文所述，当晶体管开关122的占空比由反馈控制电路130自动调整以向负载队递送已调节的电流IlMd时， 向开关支路170和续流支路180中的各LED递送的功率是向电路提供的源电压V_,。e的函数。在图5中的电路的一个示例操作例子中，如果源电压Vswra为负载电压VlMd的两倍，则晶体管开关的占空比为50%，并且向开关支路170和续流支路180中的各LED递送的功率近似相等(因为t。n=t。ff)。在这一实例中，当向开关支路170中的红色LED和续流支路180中的绿色LED递送基本上相等的功率时，感知的来自照明装置300的组合光为橙色。 然而随着源电压Vstjurre增加，反馈控制电路130向晶体管开关122提供控制信号以减少它的占空比(即减少t。n)以维持稳定负载电压VlMd或者负载电流IlMd。晶体管开关122的占空比减少对开关支路170和续流支路180中的LED具有相反效果。向开关LED 210递送的功率随着t。n减少而减少从而造成从开关LED210发射强度更少的红光。对照而言，向续流 LED 220递送的功率随着t。n减少(和t。ff增加)而增加，从而造成从续流LED 220发射强度更多的绿光。因此，在增加源电压时从照明装置300发射的所得感知的组合光由于在开关支路170和续流支路180中的LED所发射的混合光谱(当存在时)而看来以绿色为主。 对照而言，减少源电压Vstjurre造成感知如下色改变，其中组合的光输出看来以红色为主。应当容易理解根据所需照明效果可以将任何适当颜色的LED用于照明装置300 中的开关LED 210和续流LED 220，并且仅出于示例目的而提供双色的红色-绿色LED的前述例子。例如，在开关支路170和续流支路180两者中的一个或者更多个LED可以发射感知为实质上白光的光。然而，在开关支路170和续流支路180之一中的LED可以具有感知的“更暖”色温，而在开关支路和续流支路中的另一支路中的LED可以具有感知的“更冷” 色温(例如LED 210可以包括生成第一辐射的一个或者更多个第一白色LED，该第一辐射具有与“暖”白光对应的第一光谱，而LED 220可以包括生成第二辐射的一个或者更多个第二白色LED，该第二辐射具有与“冷”白光对应的第二光谱，或者相反)。在这一示例配置中， 对源电压Vswrce的改变可以增加或者减少由照明装置中的LED生成的光的组合光谱的感知色温。更多其它实施例涉及如下照明装置，在该照明装置中一个或者更多个LED可以连接于开关支路170或者续流支路180中，但是未必连接于两个电流支路中。如图6A中所示， 照明装置400包括如下降压调节器电路205，在该降压调节器电路中，第一 LED 210连接于开关支路170中，而第二 LED230连接于负载支路160中。续流二极管1 可以是通常使用于常规降压变换器中的恢复时间快的二极管。在基于图6A的一个示例实施方式中，在开关支路170中的LED 210可以是绿色LED，而在负载支路160中的LED 230可以是黄色LED。 变化源电压Vswra使反馈控制电路130对应地改变晶体管开关122的占空比以向负载支路 160中的LED 230提供已调节的负载电流IlMd。从这一配置中的照明装置400发射的所得感知组合光可以随着源电压Vstjurre改变而沿着黄色-绿色连续区相应地变化。图6A中所示电路的至少一个优点在于可以通过将源电压Vstjuree减少至限制电路功率消耗的少量值来实现经过开关支路170中的LED的最大功率，而又仍然为降压调节器电路提供足够电压以在连续模式中操作并且向负载支路160中的LED递送充足功率。这样的低功率实施例可以在多种照明环境中有用，并且这样的实施例的实施方式就任何方面而言不受限制。图6B图示了示范当在图6A中的照明装置的开关支路170中的LED为红色LED时源电压对相关色温的影响的仿真结果。如图6B中所示，随着源电压Vs。urce(图6B中的Vin) 增加，平均开关路径电流减少。因此，照明装置输出的光在源电压更高时看来更少红色或者更冷，而具有更高的CCT。在照明装置的前述示例实施例中的电路部件可以具有任何适当值。例如在图4A、 图4B和图6B的仿真中，电路部件具有以下值Rsample = 0. 5欧姆、电感器124 = 220 μ H、电容器126 = 1 μ F并且控制IC为L4976D电路。应当理解前述值仅为举例，并且这里描述的照明装置的电路部件也可以具有其它适当值。在另一实施例中，图1中所示常规降压变换器的续流二极管1 可以替换为如图 7中所示LED 220。用于照明装置500的这样的配置可以允许生成与如上文结合图6A中所示照明装置400描述的照明效果类似的照明效果而无在电路的开关支路中连接附加LED这一附加复杂性。也就是说，照明装置500有助于如上文针对照明装置400描述的那样生成从照明装置发射的感知组合光以沿着单个色维度变化。例如由于向续流LED 220递送的功率与源电压Vstjuree成比例，所以源电压的增加造成向续流LED 220递送的功率增加以产生所需照明效果。尽管讨论至此的示例实施例在降压调节器电路205的两个或者更多支路中包括一个或者更多个LED，但是在更多其它实施例中LED可以连接于开关支路170或者续流支路180中，并且具有一些适当值的负载电阻器或者其它适当电阻性器件可以连接于降压调节器电路的负载支路中。负载电阻器或者其它电阻性器件的目的可以并不在于发光而实际上在于允许降压调节器电路的恰当操作(例如在连续模式中)并且帮助设置所需占空比。 在这样的实施例中，源电压Vsource的变化可以根据上文概括的原理造成向LED递送的功率 (当存在时)对应地增加或者减少。这样，源电压Vsource的变化造成对于从在开关支路170 或者续流支路180(但是未必两个电路支路)中具有一个或者更多个LED的照明装置发射的光感知的调光效果。这里描述的用来生成具有可变颜色和/或色温性质(可以基于施加的源电压 Vsource的变化来更改这些性质)的组合光的至少一些本发明实施例要求可以有意地变化源电压以产生所需照明效果。这样，如上文讨论的那样，一些实施例可以包括如图4-图7中所示用于变化源电压的至少一个用户接口 610。一种适当用户接口 610可以包括连接到可控电压源212的模拟器件，比如变阻器或者电位计。通过调整电位计的值，可以相应地调整向晶体管开关122施加的源电压。取而代之，用户接口 610可以包括数字器件，该数字器件包括但不限于数模变换器(DAC)和/或微处理器，并且用户接口 610可以用任何适当方式连接到各种实施例的照明装置以可变地控制源电压入_。6。在一些实施例中，如图8中所示用户接口 610可以被配置成与可控电压源212和反馈控制电路130进行接口。这样的布置可以有助于经由并入LED的照明系统来模拟白炽灯光源以及多个其它照明效果。例如当对白炽灯光源进行调光时，一般同时减少发射的光的感知色温，从而光看来具有更多红色或者“暖”特性。在一些实施方式中控制反馈控制电路130中的设置点(参考电压VMf)和源电压Vs_。e两者会由于在切换调节器电路的开关支路和续流支路中的LED的操作而允许对放置于切换调节器电路的负载支路中的LED的调光和从照明装置发射的组合光的色温的同时增加/减少。具体而言，考虑图4A中所示前述例子，其中发射实质上白光的LED插入于负载支路160中，红色LED插入于开关支路170中而蓝色LED插入于续流支路180中。用户接口 610可以被配置成调整反馈控制电路130中的设置点(例如V,ef)，从而对设置点的调整造成向负载支路中的LED递送的功率减少以减少由负载LED发射的白光的感知亮度(即产生调光)。同时可以减少源电压，由此向开关支路中的红色LED提供更多时间平均驱动电流 <<IS>>而向续流支路中的蓝色LED提供更少时间平均驱动电流<<If》。所得组合光输出可以是随着光输出的总亮度减少而具有更泛红光谱特性、色温更暖的实质上白光。反言之，经由用户接口 610调整设置点以增加向负载支路中的LED递送的功率以增加它们的强度，并且可以同时增加源电压，从而照明装置的组合光输出是感知为具有泛蓝光谱特性、更冷色温的白光。在用户接口内的电路可能对反馈控制电路130中的设置点和/或源电压可以被调整的程度设定限制以便维持开关调节器电路在连续模式中的操作。可以使用由一个或者更多个(设置于开关支路和续流支路中的仅一个支路中)一个或者更多个LED生成的红光谱和蓝光谱仅一个来类似地运用这些概念。在一些实施例中，这里公开的一个或者更多个照明装置的用户接口 610还可以包括可寻址处理器以有助于在联网配置中互连一个或者更多个照明装置。在联网连接中，向给定的照明装置施加的源电压Vs_。e(以及可选地参考电压U可以响应于具体去往给定的照明装置的“寻址的”照明命令来个别地可控。这样的照明命令可以用多种方式在网络上加以传输并且在一些实例中可以源于用于控制耦合形成网络的多个这样的照明装置的中央控制器。更具体而言，在联网环境中，可以向包括一个或者更多个照明装置的多个不同设备提供控制命令，并且控制命令可以包括与用于每个可寻址照明装置的所需源电压(和 /或参考电压)有关的信息。给定的装置的处理器可以识别去往它的特定信息/数据，并且它可以处理该信息/数据以相应地控制照明装置的源电压(或者可选地参考电压)(例如经由调整作为用户接口 610 —部分的DAC)。应当理解根据本公开内容的各种实施例并且配置用于联网操作的照明装置可以响应于包括但不限于DMX、RS-232、X10和DALI的多种通信协议中的任何通信协议。尽管这里已经描述和图示若干本发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想用于执行这里描述的功能和/或获得这里描述的结果和/或一个或者更多个优点的多种其它装置和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改视为在这里描述的本发明实施例的范围内。更一般而言，本领域技术人员将容易理解这里描述的所有参数、尺度、材料和配置是为了举例说明，并且实际参数、尺度、材料和/或配置将依赖于本发明教导被运用于的具体应用。本领域技术人员将认识或者能够仅使用例行实验来确立这里描述的具体本发明实施例的许多等效实施例。因此将理解仅通过例子呈现前述实施例，并且在所附权利要求及其等效含义的范围内可以以与具体描述和要求保护的方式不同的方式实施本发明实施例。本公开内容的发明实施例涉及这里描述的每个个别特征、系统、产品、材料、工具和/或方法。此外，如果两个或者多个这样的特征、系统、产品、材料、工具和/或方法并非互不一致，则在本公开内容的发明范围内包括这样的特征、系统、产品、材料、工具和/或方法的任何组合。如这里限定和使用的所有定义应当理解为支配字典定义、通过引用结合的文献中的定义和/或定义的术语的普通含义。如这里在说明书中和在权利要求书中使用的不定冠词“一个/ 一种”除非清楚地相反指明则应当理解为意味着“至少一个/ 一种”。如在说明书中和在权利要求书中使用的短语“和/或”应当理解为意味着这样连接的要素中的“任一个或者二者”，即在一些情况下相与存在而在其它情况下相或存在的要素。应当以相同方式理解用“和/或”列举的多个要素，即这样连接的元素中的“一个或者更多个”。可以可选地存在除了由“和/或”分句具体标识的要素之外，无论是与具体标识的那些要素有关还是无关的其它要素。因此作为非限制例子，对“A和/或B”的引用在与开放式语言如“包括”结合使用时可以在一个实施例中仅指代A(可选地包括除了 B之外的要素)；在另一实施例中仅指代B (可选地包括除了 A之外的要素)；在又一实施例中指代A 和B两者(可选地包括其它要素)；等等。
如这里在说明书中和在权利要求书中使用的那样，“或者”应当理解为具有与上文定义的“和/或”相同的含义。例如当在列举中隔开项目时，“或者”或者“和/或”应当解释为包含性的，即包括多个要素或者要素列举中的至少一个、也包括其中的多个并且可选地
包括附加的未列举项目。只有清楚地表明相反含义的术语(比如“......中的仅一个”或
者“......中的恰好一个”或者在使用于权利要求中时为“由......构成”)将指代包括多
个要素或者要素列举中的恰好一个要素。一般而言，如这里使用的术语“或者”在前有排他
性术语(比如“......中的任一个”、“......之一”、“......中的仅一个”或者“......中
的恰好一个”)时应当仅解释为表明互斥选择(即“一个或者另一个而不是二者”)。如在说明书中和在权利要求书中使用的那样，短语“至少一个”在引用一个或者更多个要素的列举时应当理解为意味着从要素列举中的任何一个或者更多个要素中选择的至少一个要素，但是未必包括在要素列举中具体列举的每一个要素中的至少一个要素，也不排除要素列举中的要素的任何组合。这一定义也允许可以可选地存在除了在短语“至少一个”指代的在要素列举内具体标识的要素之外，无论是与具体标识的那些要素有关还是无关的要素。因此作为非限制例子，"A和B中的至少一个”(或者等效地为‘‘A或者B中的至少一个”或者等效地为“A和/或B中的至少一个”)可以在一个实施例中，指代至少一个 (可选地包括多个)A而无B存在(并且可选地包括除了 B之外的要素)；在另一实施例中， 指代至少一个(可选地包括多个)B而无A存在(并且可选地包括除了 A之外的要素)；在又一实施例中，指代至少一个(可选地包括多个)A和至少一个(可选地包括多个)B (并且可选地包括其它要素)；等等。也应当理解除非清楚地相反指明，在这里要求保护的包括多个步骤或者动作的任何方法中，该方法的步骤或者动作的顺序未必限于该方法的步骤或者动作的记载顺序。在权利要求书中以及在上文说明书中，诸如“包括”、“载有”、“具有”、“包含”、“涉
及到”、“保持”、“由......组成”等所有过渡短语都将理解为开放式，即意味着包括但不限
于。仅过渡短语“由......构成”和“实质上由......构成”应当分别为闭合或者半闭合
式过渡短语。
权利要求
1.一种照明装置(200)，包括降压调节器电路(205)，包括用于导通开关电流的第一支路(170)、用于导通续流电流的第二支路(180)和用于导通负载电流的第三支路(160)；以及至少一个第一 LED(210，220)，设置于所述降压调节器电路(205)的所述第一支路 (170)和/或所述第二支路(180)中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个第一LED设置于所述降压调节器电路的所述第一支路中，并且其中所述装置还包括至少一个第二 LED，设置于所述降压调节器电路的所述第二支路中。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一个LED被配置成生成具有第一光谱的第一辐射；并且所述至少一个第二 LED被配置成生成具有与所述第一光谱不同的第二光谱的第二辐射。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个第一LED和所述至少一个第二 LED 之一包括至少一个红色LED，并且其中所述至少一个第一 LED和所述至少一个第二 LED中的另一 LED包括至少一个蓝色LED。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个第一LED包括至少一个第一白色 LED,并且其中所述至少一个第二 LED包括至少一个第二白色LED。
6.根据权利要求3所述的装置，其中所述降压调节器电路接收源电压并且还包括设置于所述第三支路中的至少一个负载和用于向所述至少一个负载提供已调节的负载电压和/ 或已调节的负载电流的至少一个反馈控制电路，并且其中所述装置还包括至少一个用户接口，用于变化供给所述降压调节器电路的所述源电压以便控制所述第一辐射的第一强度和所述第二辐射的第二强度。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述至少一个负载包括用于生成第三辐射的至少一个第三LED。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述至少一个第一 LED和所述至少一个第二 LED之一包括至少一个红色LED ； 所述至少一个第一 LED和所述至少一个第二 LED中的另一 LED包括至少一个蓝色LED ；并且所述至少一个第三LED包括至少一个白色LED。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述反馈控制电路包括用于确定去往所述至少一个负载的所述已调节的负载电压或者所述已调节的负载电流的值的参考电压，并且其中所述至少一个用户接口被配置成变化去往所述降压调节器电路的所述源电压和所述反馈控制电路的所述参考电压以便控制所述第一辐射的所述第一强度、所述第二辐射的所述第二强度和所述第三辐射的第三强度。
10.一种用于控制向降压调节器电路(205)的第一电流支路(170)中的至少一个第一 LED(210)提供的第一电流和向所述降压调节器电路(205)的第二电流支路(180)中的至少一个第二 LED(220)提供的第二电流的方法，所述方法包括变化所述降压调节器电路(205)的DC源电压(212)以增加向所述至少一个第一 LED 提供的所述第一电流的第一量值并且同时减少向所述至少一个第二 LED提供的所述第二电流的第二量值。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一个第一LED发射第一光谱的第一辐射而所述至少一个第二 LED发射第二光谱的第二辐射，并且其中变化所述DC源电压造成通过混合所述第一辐射和所述第二辐射来形成的组合辐射的至少一个光学特性的改变。
12.根据权利要求11所述的方法，其中变化所述DC源电压造成所述组合光的颜色和/ 或色温的改变。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述照明控制电路还包括至少一个第三LED，并且其中所述至少一个第三LED发射第三光谱的第三辐射，并且其中所述第三辐射的量值未响应于变化所述DC源电压而改变。
14.一种装置，包括可控DC源212 ；开关支路170，耦合到所述可控DC源212并且包括至少一个开关122和至少一个第一 LED 210 ；滤波电路，包括至少一个电感器124，耦合到所述至少一个开关122 ；至少一个滤波电容器126，耦合到所述至少一个电感器124 ；以及至少一个第二 LED 220，耦合到所述至少一个电感器124和所述至少一个滤波电容器 126，其中所述至少一个第二 LED 220形成续流支路180 ；负载支路160;以及反馈控制电路130，用于改变所述至少一个开关122的占空比以向所述负载支路160提供已调节的电压或者已调节的电流，其中改变所述至少一个开关122的所述占空比更改由所述至少一个第一 LED 210生成的第一种光的第一量值和由所述至少一个LED 220生成的第二种光的第二量值。
15.根据权利要求14所述的装置，其中改变所述至少一个开关的所述占空比响应于由所述可控DC源生成的源电压输出的改变而出现。
16.根据权利要求14所述的装置，还包括连接于所述负载支路中的至少一个第三LED， 其中所述至少一个第三LED生成为实质上白光的第三种光。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一种光实质上为红光而所述第二种光实质上为蓝光。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第一种光、第二种光和第三种光组合形成从所述装置发射的组合的实质上白光，并且其中改变所述至少一个开关的所述占空比造成所述组合的实质上白光的色温改变。
19.根据权利要求14所述的装置，还包括配置成变化所述可控DC源的输出的至少一个用户接口。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述至少一个用户接口还被配置成变化所述反馈控制电路的至少部分。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述至少一个用户接口的操作同时变化所述可控DC源的输出和所述反馈控制电路的所述至少部分。
全文摘要
用于调整由单个切换调节器电路(200)驱动的一个或者更多个LED(210，220，230)发射的组合光的颜色或者色温的方法和装置。通过有意地变化作为向调节器电路(205)的输入提供的源电压(212)来改变光输出的性质。在切换调节器电路(205)的各种支路(160，170，180)中连接不同颜色的LED有助于仅通过调整调节器电路的源电压的电平来调整向LED提供的相应驱动电流并且因此调整所得组合光的颜色或者色温。
文档编号H05B33/08GK102177767SQ200980140113
公开日2011年9月7日 申请日期2009年10月2日 优先权日2008年10月10日
发明者T·莫斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司