Led器具和包括此led器具的led照明装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED器具和一种包括此LED器具的LED照明装置。
【背景技术】
[0002]一般而言，基于LED的照明应用从照明网经由所谓的LED驱动或者镇流器(ballast)进行供电。这样的LED驱动或者镇流器可以例如包括降压(Buck)或者升压(Boost)电源转换器等。
[0003]基于LED的照明应用通常包括多个LED器具(或者LED引擎)，该多个LED器具可以由用户(经由一个或多个用户接口)独立地控制或调节。因此，基于LED的照明应用一般可包括多个LED驱动或者镇流器用于为多个LED器具供电。典型地，用于为LED器具供电的LED驱动可包括电源转换器(将例如从主电源获得的输入功率转换为适用于为LED器具供电的输出功率)以及用于控制电源转换器的控制单元。作为例子，控制单元可以例如基于从用户接口接收的输入信号来控制电源转换器的输出特性(例如，输出功率的电流水平)。
[0004]由于LED器具一般允许各种照明参数被调节，通常在多个LED驱动和用户接口之间提供(数字)通信系统。这样的系统的例子可以例如包括使用DALI或者1-10V协议的通信总线。因此，基于LED的照明应用一般可以包括多个LED器具以及一个或多个用户接口，该多个LED器具可以例如由(例如可连接至主电源的)多个LED驱动进行供电，该LED驱动和/或LED器具以及用户接口通过诸如DALI通信总线的通信总线进行连接。在连接至通信总线的各种组件之间的通信可以例如通过连接至总线的(主)控制单元进行控制。这样的主控制单元，诸如DALI主机也可能被用于配置该照明应用。
[0005]LED器具可能是可交换的并形成可被连接至LED驱动的单独的模块。这样的可交换性可能提供照明应用作为一个整体的强度、颜色以及其它特性的重现性的问题。例如，与交换的器具相比，在额定的电流下，邻近的器具可能已经老化并且具有较低的强度。
【发明内容】
[0006]期望增强LED器具的功能。
[0007]因此，根据本发明的一个方面，提供了一种LED器具，其包括:
[0008]-至少一个LED ；
[0009]-电源终端，电连接至LED，该电源终端用于将LED电连接至LED驱动，
[0010]-存储设备，用于存储关于LED的数据，以及
[0011]-数据处理设备，电连接至存储设备，用于在存储设备中存储数据并从中读取数据，所述数据处理设备被布置并连接用于经由电源终端和LED中的至少一个提供数据通信。
[0012]该LED器具可以因此基于存储数据(下面将提供示例性实施例)和/或使能通信的能力来提供额外的功能。(例如，在LED器具和驱动之间的)额外的电连接可被避免，从而能够实现与现有的解决方案的兼容性。对于数据通信，因此可以使用在LED器具已经可用的元件，即，至驱动的连接，经由该连接驱动来驱动LED，和/或经由驱动LED，其可以例如向用户提供信号，或者调制到LED光输出的数据，其可以由相应的接收器检测到并且调制。因此，LED器具可能提供额外的功能(例如，记录数据、存储数据、检测错误条件或者不合格以及进行与其相关的通信，基本上无需增加额外的用于通信的接口，因为通信经由与驱动现有的连接和/或光学地经由LED发生。存储在存储设备中的关于LED的所述数据可能包括与LED有关的任意数据，诸如LED配置数据、LED运行数据，在本文中将提供其例子。
[0013]所述存储设备可能包括任意类型的数据存储设备，诸如数字内存(例如，RAM内存，可编程ROM内存等)。所述数据处理设备可能包括任意类型的数据处理设备，诸如微控制器、微处理器或者任意其它可编程的设备，诸如FPGA，PLD等等。所述数据处理设备和内存可能形成单独的项目，然而还可以被整合至单一的电子设备。所述LED或者器具的LED可能例如包括一个或多个单独的LED或者相同基底上的多个LED。所述LED、内存和/或处理设备可以被整合例如在单一的基底上，以便形成单一的单元。电源终端(其还可以被称作电源接触，电接触或者驱动接口)可能包括单一的电接触(诸如管脚(pin)、接口、连接器、SMD连接或者类型插头、焊接类型等)或者多个这样的电接触。在本文中，所述LED器具还可以被称作LED单元、LED模块、LED照明模块等等。所述LED器具形式电路，数据处理设备以这样的方式连接至该电路:经由电源终端，即，LED器具朝向LED驱动的接口，和/或经由LED，数据处理设备能够进行通信(例如，进行与驱动的通信，进行与外部的设备的通信，向操作者提供指示)。所述数据处理设备可以例如通过电开关、可控制的电流源等进行连接，以例如改变LED电流、桥接LED，切换电源终端的终端或者任意其它合适的电路连接。所述数据通信可能单向的，例如发送或者接收，或者双向的。
[0014]在一实施例中，数据处理设备被电连接至电源终端并且被布置为用于经由电源终端与驱动进行通信。因而，提供了与驱动的数据通信而不需要LED器具和驱动之间的额外的电连接。
[0015]在一实施例中，数据处理设备被布置为用于通过以下方式向LED驱动发送数据:
[0016]-检测LED驱动输出电压下降；以及
[0017]-当已经观察到LED驱动输出电压下降时，通过调制电源终端的阻抗向LED驱动发送数据。
[0018]所述LED器具因此可以当由驱动的驱动脉冲以及结束时(其可以当例如驱动的输出电容器的输出电压衰退时被数据处理设备通过检测而检测到)，向驱动发送数据。
[0019]下面提供用于由LED器具从驱动接收数据的一些可能。
[0020]在一实施例中，数据处理设备被布置为用于通过以下方式从LED驱动接收数据:[0021 ]-检测由LED驱动提供的LED驱动电流的大小；
[0022]-比较检测的LED驱动电流的大小与表示额定的LED驱动电流的值；
[0023]-从大体上匹配、未超出或者超出额定的最大电流的检测到的LED驱动电流中导出数据比特。
[0024]从额定的电流的偏离因此可以由驱动应用以形成比特值。例如，数据处理设备可能被布置为用于从检测到的LED驱动电流是否超出额定的最大电流来确定数据比特值，其中超出或者不超出被翻译为O或者I比特值。可选地，数据处理设备被布置为用于从检测到的LED驱动电流是否大体上匹配额定的最大电流来确定数据比特值，其中匹配或者不匹配被翻译为O或者I比特值。例如，可以交替施加太低和太高的LED驱动电流，以保持LED驱动平均电流值处于其额定的水平，因此在平均光输出上具有较小或者没有效果。可选地，数据处理设备可能被布置为用于从LED驱动电流从其额定的值的偏离来确定值(比特)。所述处理设备可以将LED驱动电流与预定的范围进行比较并且从比较结果来确定比特值。
[0025]在另一个实施例中，数据处理设备被布置为用于通过以下方式从LED驱动接收数据:
[0026]-检测LED驱动输出电压；
[0027]-检测LED驱动输出电压是否处于高于零且低于LED正向ON(导通)电压的电压范围；
[0028]-当已经检测到LED驱动电压处于所述电压范围时，比较LED驱动电压和阈值，并且从超出或者不超出阈值来导出数据比特。
[0029]还在另一个实施例中，数据处理设备被布置为用于通过以下方式从LED驱动接收数据:
[0030]-检测LED驱动输出电压
[0031]-确定LED驱动输出电压的极性
[0032]-如果极性与正向LED驱动电压反相，则从LED驱动输出电压导出数据。
[0033]为了启用LED器具的数据处理设备以控制LED光输出，在一实施例中，数据处理设备处于与LED电路连接，用于控制LED的光输出。为了改变LED光输出，LED器具可能包括开关，其与LED串联连接，以及开关的控制输入，所述开关电连接至数据处理设备，用于使数据处理设备能够控制该开关。
[0034]可选地，LED器具可以(例如，经由电源终端)向LED驱动传送数据，以便指令LED驱动提供想要的LED驱动，以实现想要的LED光输出。在一实施例中，数据处理设备被布置为通过以下方式由LED器具来提供光学的数据传输:经由电源终端向驱动发送指示信号，所述指示信号使得驱动来驱动LED相应地光学地传送数据。
[0035]一般地，通过LED光输出的数据处理设备的控制可被用于或者允许处理设备适应光强度的设定(例如，为了补偿LED的老化)或者允许LED器具本身设定光输出，例如，为了提供信号，例如，错误条件的光学信号，寿命结束等。
[0036]在一实施例中，数据处理设备被布置为通过以下方式由LED器具来提供光学的数据传输:
[0037]-从电源终端为LED供电以及断电，以便使得LED相应地光学地传送数据。
[0038]光学地接收数据可以由LED器具进行，LED器具包括光电放大器，该光电放大器具有其输出，该输出电连接至数据处理设备的输入。光电放大器由LED (充当光电二极管)和电子放大器形成，电子放大器具有其输入，该输入连接至LED，以便将LED作为光电二极管使用。
[0039]所述光学的数据传输可以被应用于不同的使用，其将在本文中进行描述。在一实施例中，数据处理设备被布置为用于在建立预先确定的运行条件的情况下激活LED，以便允许例如向用户发出预先确定的运行条件的信号。
[0040]在一实施例中，数据处理设备被布置为用于在存储设备中存储LED器具的累积的运行时间，数据处理设备被布置为用于使用累积的运行时间生成寿命信号的结束。因此，LED器具的寿命的结束的运行条件可以被发出信号。数据处理设备可以被布置为用于通过激活LED来传送寿命信号的结束。(例如，脉冲智能为LED从电源供电，该电源由驱动在电源终端提供，以便例如提供信号脉冲，例如，脉冲智能激活器具的红色LED用于发出信号)。在一实施例中，数据处理设备可以被布置为用于在信号时间期间，通过开关将LED连接至用于生成信号光学的脉冲的电源。
[0041]为了通过已经超过安全运行区域来信号可能的不合格，在一实施例中，数据处理设备被布置为用于:
[0042]-检测LED的运行参数；
[0043]-比较检测到的运行参数与安全运行等级；以及
[0044]-在超出安全运行等级的情况下将LED从电源终端断开连接。运行参数包括LED温度、LED电流、LED电压、LED功率、作为温度的函数的LED电流中的至少一个。另外，运行参数包括通电的累积的数量、错误条件的发生、LED驱动改变的发生中的至少一个，处理设备被布置为用于在存储设备中存储运行参数(或者其导出物)。
[0045]在一实施例中，数据处理设备被布置为用于搜集并且在存储设备中存储LED运行电压数据、LED运行电流数据、LED运行温度数据、LED光学输出数据、LED位置数据、音频数据、视频数据中的至少一个并且用于从存储的数据中导出控制信号。
[0046]在一实施例中，数据处理设备被布置为用于使用在存储设备中存储的数据来控制LED强度和LED颜色或者其它LED器具输出特性(诸如由冷却器控制散热，驱动用于控制由器具发出的光束的位置和/或方向的启动器，在器具的至少一个LED的光线中提供光学过滤等)中的至少一个。例如，可以由此进行对于LED的寿命的强度校正此外，在一实施例中，数据处理设备被布置为用于使用存储在存储设备中的运行参数来控制LED强度，运行参数最好包括LED的累积的运行时间。可以控制所述LED诸如当它是新的时调光其强度，并且当LED老化时逐渐地减少调光。
[0047]为了考虑当确定运行时间时的强度水平，在一实施例中，数据处理设备被布置为用于确定LED的累积的运行时间、检测LED的调光级别并且为调光级别校正累积的运行时间。作为可能的可选，数据处理设备被布置为用于增加向LED提供的若干LED电流驱动脉冲，并且用于从LED驱动脉冲的累积的数量中确定LED的累积的运行时间。数据处理设备被布置为用于确定LED器具的每LED组的累积的运行时间。
[0048]可以例如从其运行电压不匹配当正常工作时LED应当具有的运行电压来检测不合格的LED，并且一旦检测到损坏的LED，可由器具采取合适的动作。例如，数据处理设备被布置为用于检测器具的LED是否不合格，并且用于在此基础上控制LED强度。另外，数据处理设备被布置为用于检测器具的LED是否不合格(例如，提供短路)，并且用于在此基础上停用不