用于led灯具的低强度调光电路以及控制led的方法
【专利说明】用于LED灯具的低强度调光电路以及控制LED的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]不适用。
[0003]关于联邦政府赞助的研究或发展的引用
[0004]不适用。
[0005]顺序列表
[0006]不适用。
【背景技术】
[0007]1.
技术领域
[0008]本发明总体上涉及灯具模块，并且更具体地，涉及一种用于将照明灯具调暗为接近照明灯具驱动器的最小电流容量的电子模块。
[0009]2.【背景技术】
[0010]已经设计了向一个或多个灯具负载(例如一个或多个发光二极管(LED))提供电力的灯具驱动器。近年来，在灯具中使用LED变得特别受欢迎，这是因为与其他类型的灯具相比，LED在消耗较少的电力的同时能输出非常亮的光。
[0011]—些灯具驱动器被设计为向LED提供可变电力以获得调光效果。这种驱动器可以响应于用户输入或者根据控制器实现的预定安排提供可变电力。在用于以可调的方式驱动一个或多个LED的已知的设计中，灯具驱动器接收来自电源的电力(例如，电力公司供应的住宅或商用电力)以向形成驱动电流的电路元件提供电力。
[0012]为了将LED调暗，驱动器通常减少传输给LED的平均电流。具体而言，交流(AC)波形通常根据调光控制信号进行相位控制，以控制平均电流。较少的平均电流通常转化成较小的光强度。然而，在试图将LED灯具调暗为非常低的光强度等级时，这种控制方案可以是有问题的。AC/DC电源通常承受最小负载要求，该要求在大约1/10到1/20的额定功率输出时开始影响性能。电源通常在这些光负载条件下进入突发模式(burst mode)，以保持恒定输出。因此，低于这些限制所需的任何功率等级可造成亮度等级的不稳定并产生副作用，例如，闪光、闪烁、可听噪声或者甚至完全失去光。
【发明内容】
[0013]根据本发明的一个方面，一种能调光照明装置包括:至少一个LED ;LED驱动器，其被配置为产生驱动电流，以向所述至少一个LED提供电力；以及调光控制电路，其包括分路负载。所述调光控制电路被配置为响应于低于低强度电平的所述驱动电流，通过所述分路负载从所述至少一个LED中转移电流。
[0014]根据本发明的另一方面，一种用于照明装置的调光电路包括第一电流路径，第一电流路径被配置为连接至发光二极管(LED)驱动器，其中，所述LED驱动器被配置为产生驱动电流，以向至少一个LED提供电力。调光电路还包括第二电流路径，第二电流路径连接至所述第一电流路径，其中，所述第二电流路径包括:分路负载；以及调光控制电路，所述调光控制电路致使电流在所述分路负载内流动，并且在受控的驱动电流小于或等于低强度电平时，控制电流通过所述第一电流路径和所述第二电流路径中的一个。
[0015]根据本发明的又一方面，一种控制发光二极管(LED)的方法包括以下步骤:提供驱动电流以向所述LED提供电力；以及在所述驱动电流小于预定的值时，使所述驱动电流的一部分从所述LED中分路。
【附图说明】
[0016]通过阅读所附说明书并且检查附图，本发明进一步的方面将变得显而易见，附图中:
[0017]图1A是照明设备的底部、右侧以及前面的等距视图；
[0018]图1B是图1A中示出的照明设备的顶部、左侧以及背部的等距视图；
[0019]图2A是与本发明的第一实施方式对应的照明设备控制电路方框图；
[0020]图2B是与本发明的第二、第三以及第四实施方式对应的照明设备控制电路方框图；
[0021]图3A是根据本发明的第一实施方式的低强度调光模块电路示意图；
[0022]图3B是根据本发明的第一实施方式的驱动器电流对滑动开关位置的曲线图；
[0023]图3C是根据本发明的第一实施方式的分路电流对滑动开关位置的曲线图；
[0024]图3D是根据本发明的第一实施方式的LED电流对滑动开关位置的曲线图；
[0025]图4A是根据本发明的第二实施方式的低强度调光模块电路示意图；
[0026]图4B是根据本发明的第二实施方式的驱动器电流对滑动开关位置的曲线图；
[0027]图4C是根据本发明的第二实施方式的分路电流对滑动开关位置的曲线图；
[0028]图4D是根据本发明的第二实施方式的LED电流对滑动开关位置的曲线图；
[0029]图5是根据本发明的第三实施方式的低强度调光模块电路示意图；
[0030]图6是根据本发明的第四实施方式的低强度调光模块电路示意图；以及
[0031]图7是可以由图6的微处理器执行的编程的流程图。
【具体实施方式】
[0032]本发明预期一种能调光照明设备100，该设备以较低等级的强度发射光。照明设备可以具有任何合适的尺寸和/或形状，和/或可以适合于安装在天花板、墙壁或其他表面内，或者可以是独立式，如在图1所示的实施方式中示出的。在图1中示出的照明设备100包括灯外壳102、散热器104以及接线盒(junct1n box，分线盒)106。外壳102构造成固定照明设备100的元件，并且导向由照明设备100发射的光。散热器104构造成传导并且消散由照明设备100辐射的热能。此外，接线盒106构造成容纳I级和/或II级线路，该线路使照明设备100与外部电源以及可能的外部控制盒电连接。接线盒106还可以容纳由照明设备100使用的电气元件(例如，驱动器)和/或低强度调光模块。
[0033]在一个实施方式中，照明设备100使用至少一个并且优选地多个发光二极管(LED) 200，以发射光，如图2A和2B中所示。根据用户或操作人员的期望，LED 200的光可以具有不同的强度或者其他可变的视觉特征，例如，在“真彩色(true color)”系统内发射的光颜色。用户或操作人员可以调节与照明设备100相关的手控开关，以改变发射的LED200光的强度。可替代地或此外，照明设备100可以包括可编程或可切换的装置，例如，微控制器、ASIC等，该装置可以切换或编程为根据预定的功能或算法自动地改变发射的LED200光的强度和/或其他视觉或其他操作特征。因此，例如，可以根据一天中的时间来控制强度。可替代地或此外，用户可以在任何规定的时间操作可编程或可切换的装置，以在这个时间根据用户的期望改变发射的LED 200光的强度。
[0034]无论哪种控制方式，本公开都预期通过调光控制电路调节LED 200的光强度，该控制电路可以是模块形式的或是与形成驱动电流的LED驱动器204耦接的其他装置201。在一些实施方式中，调光控制电路201响应于用户的调节指令，输出在O到10伏特之间变化的调光控制信号DIM_IN。在其他实施方式中，调光控制电路201可以输出具有大于O到10伏特(例如，O到20伏特、-30到30伏特等)或者小于O到10伏特(例如，O到5伏特、-1至IJ I伏特等)的电压范围的调光指令信号DHLIN。调光指令信号DHLIN允许照明设备100适当地调节LED 200的光强度等级。本公开还预期使用低强度调光控制电路，该调光控制电路可以是模块形式的或是其他装置202，以在LED 200的光强度被调节为非常低时来提供辅助。低强度调光控制电路202可以位于照明设备100的接线盒106内。
[0035]在图2A中，总体上示出了与本发明的第一实施方式对应的示例性照明设备控制电路。在图2B中，总体上示出了与本发明的第二、第三以及第四实施方式对应的示例性照明设备控制电路。如图2A和2B中所示，调光控制模块201构造成与LED驱动器204进行电连通。LED驱动器204构造成与外部AC电源206、调光控制模块201、低强度调光模块202以及LED 200进行电连通。在LED驱动器204与外部电源206之间的电流路径构造成通过开关208在打开连接与关闭连接之间可切换。如在图2A中所示，在第一实施方式中，LED 200和包括分路器210的低强度调光模块202并联。在图2B中可见的第二、第三以及第四实施方式中，LED 200和分路器210部分并联。无论如何，分路控制器214都调节分路器210的操作，以使得分路器210在某些条件下激活并导电，并且在其他条件下不激活并且不导电。在分路器210激活时，由驱动器204产生的一部分驱动电流通过分路器210传导，而另一部分驱动电流向LED 200提供动力。在模块202激活时，通过调节分路电流或LED电流，可以完成对LED电流的控制。在分路器210不激活时，所有的或几乎所有的驱动电流被传输至LED 200。
[0036]驱动器204包括可控恒流源并产生直流(DC)电源(或者必要时产生AC电源)，通常根据由一个或多个线路上的调光控制模块201产生的调光指令信号DHLIN的强度来调节该直流电源。由驱动器204产生的电力传输给LED 200，以使得LED 200发射所选择的光强度和/或控制一个或多个其他操作特征。驱动器204还确保LED 200不接收过多的电力，以使得这些LED过早地闪烁。驱动器204可以进一步免受故障状态并保持符合安全标准。
[0037]低强度调光模块202确保持续具有指定用于驱动器204的最小输出参数，以使得驱动器204不具有这么小的负载，从而使性能问题变得明显。特别地，低强度调光模块202确保驱动器204不具有这么小的负载，从而使驱动器204产生(或试图产生)等于或低于最小电流强度的电流。如下面更详细地所述，在调光控制模块201控制等于或低于特定低强度阈值照明等级的照明等级(从而控制驱动器204产生等于或低于特定低