可调光的led照明装置系统的制作方法
【专利说明】可调光的LED照明装置系统
[0001]本发明涉及可调光的LED照明装置系统。该可调光的LED照明装置系统在此具有至少两个并联的和/或反向并联(back-to-back)的LED照明装置链以及控制单元。尤其是，LED照明装置链被设计为LED链并且每个LED照明装置链具有至少一个照明装置，即发光二极管(LED)。本发明还涉及用于操作LED照明装置系统的方法、具有根据本发明的LED照明装置系统的LED灯以及具有根据本发明的LED照明装置系统的改型灯。在这里，发光二极管(LED)不仅指无机的发光二极管，也指有机的发光二极管。
[0002]“LED灯”尤其是指LED灯，其作为照明装置使用一个或更多个LED，但具有壳体并且优选地具有光学系统，并且具备用于LED灯的机械和电连接的装置以及给LED供电的电子装置。
[0003]“改型灯”尤其是指改型LED灯，其作为照明装置使用一个或更多个LED，但是为了机械和电连接而如此设计，即它可以被用作诸如白炽灯或卤素灯的其它照明装置的替代品Ο
[0004]改型灯设有螺旋座、卡口座或插座，其匹配于针对白炽灯或卤素灯所研发的灯头。但该机械匹配本身尚不足以用于代替。因为一方面白炽灯的操作方式(具有双极性的交流电压半波工作)与另一方面发光二极管的操作方式(只在某一极性的交流电压半波时有效)不同，故还附加需要匹配措施。后者尤其还涉及调光器的类型。
[0005]在其中并联电路中的多个相同的LED链直接以交流电压被驱动的装置中不利的是，所述LED链以其亮度与交流电压同步的方式改变其亮度并且与亮度调制同步地执行交流电压变化过程。为了避免LED系统(LED-Strecke)处于其亮度与所加的交流电压同步的情况，针对并联LED链的每一个，与交流电压变化过程同步地选择性接通或断开一定数量的LED ο
[0006]然而这导致调节出所示电路的亮度调制，例如在100赫兹时，因为该调制总还是让人觉察到的，因此可能让人类肉眼感觉不适。另外，无法利用根据现有技术的电路来调光。
[0007]现在，本发明的任务是提供一种克服现有技术缺点的调光技术。为此，本发明提供根据独立权利要求的可调光的LED照明装置系统、调光方法、LED灯和改型灯。本发明的其它改进方案是从属权利要求的主题。
[0008]—方面，提供一种可调光的LED照明装置系统，其具有至少两个并联的和/或反向并联的分别具有至少一个发光二极管的LED照明装置链，其中该LED照明装置系统具有控制单元并且通过电源供电，该LED照明装置系统被设计用于接收通过该电源提供的调光信息，并且根据所提供的调光信息且为了其实现而逐步接通和/或断开所述并联的和/或反向并联的LED照明装置链中的一些。
[0009]LED照明装置系统的至少一个发光二极管可以通过至少一个与之并联设置的且可由控制单元接通的开关元件被桥接。该控制单元可以启用或停用开关元件，尤其可以根据LED照明装置系统的电源启用或停用开关元件。
[0010]LED照明装置系统的电源可以是交流电压或直流电压。
[0011]LED照明装置系统可以具有反向并联的LED照明装置链并直接由交流电压驱动。LED照明装置系统可以具有并联的LED照明装置链并直接由直流电压驱动。LED照明装置系统可以具有并联的照明装置链，其前设有整流器并且直接由交流电压驱动。
[0012]控制单元可以依据LED照明装置系统的电源通过启用或停用开关元件来接通或断开LED照明装置链中的若干发光二极管，并且尤其是在不同的LED照明装置链中在空间取向上基本共享一个坐标的发光二极管。
[0013]变换器可以将交流电压变换为直流电压并且提供直流电压作为LED照明装置系统的电源。
[0014]该变换器可以根据调光信息改变提供给LED照明装置系统的电源。该变换器例如可以是反激变换器(隔离反激变换器)、降压转换器(降压变换器)或隔离半桥变换器。
[0015]控制单元可以分析借助电源电压传输的信号(如相位截止信号/相位分段信号和/或选择性的半波整流)以获得调光信息。
[0016]控制单元可以通过分析LED照明装置系统的电源尤其是电源(例如电源电压)的变化来获得调光?目息。
[0017]所述电源可以是由变换器输出的直流电压。调光信息可以是所述电源的幅值/幅值变化。
[0018]LED照明装置系统可以具有整流器和/或控制变换器。
[0019]发光二极管和桥接开关元件可以按照矩阵结构布置，其中在每个LED照明装置行列中可以桥接至少一个发光二极管并且在每个LED照明装置链内设有至少一个可由控制单元接通的开关元件，其设计用于接通或断开各自的LED照明装置链。
[0020]该照明装置链可以是LED照明装置链并且该照明装置可以是发光二极管。
[0021 ]另一方面，提供一种LED灯，其具有根据前述权利要求之一的LED照明装置系统。
[0022]另一方面，提供一种改型灯，其具有根据前述权利要求之一的LED照明装置系统。
[0023]又一个方面，提供一种用于控制可调光的LED照明装置系统的方法，该LED照明装置系统具有至少两个并联的和/或反向并联的分别具有至少一个发光二极管(LED)的LED照明装置链，其中该LED照明装置系统通过电源供电，其中该LED照明装置系统的控制单元获得通过电源传输的调光信息并且根据所获得的调光信息并且为了其实现而逐步接通和/或断开并联/反向并联的LED照明装置链中的一些。
[0024]现在也将参照附图来描述本发明，其中:
[0025]图1示意性示出一个LED照明装置系统；
[0026]图2示意性示出另一个LED照明装置系统；
[0027 ]图3a)-图3c)示意性示出具有图1和图2中的LED照明装置系统的电路布局；
[0028]图4a)示意性示出具有图1中的LED照明装置系统的改型灯；
[0029 ]图4b)示意性示出具有图2中的LED照明装置系统的改型灯；
[0030]图5示意性示出用于LED照明装置系统的控制装置；
[0031]图6示意性示出利用图5中的控制装置的选择性整流。
[0032]根据本发明，提供的是，通过电源在输入端将调光信息提供给控制单元。与现有技术相比，现在该控制单元不仅断开LED照明装置链或LED链中的若干LED，而且还可以尤其是执行逐步调光，做法是选择性地接通或断开整个LED照明装置链。
[0033]对于具有常见的白炽灯的照明系统，相位截止调光器基本实现了目标。因此，这尤其是因为它们是尽量无损失工作的。但后者不针对利用LED的操作。为了限制功率损失，需要可观的附加电路成本。此外，相位截止调光器(也在利用白炽灯操作时)还发出不可避免的不希望的谐波至电网中。但对于当前模块，人们期望尽量是正弦形状的电流消耗。这可以通过附加装入有源定时的PFC(功率因数校正电路)来实现。
[0034]向利用AC电压供电的耗电负载(尤其是LED灯或改型灯)的信号传输可以如此实现，至少存在信号状态“涉及相位截止信号/相位分段信号”和“不涉及相位截止信号/相位分段信号”或者“整流的AC电压”和“未整流的即双极AC电压”。
[0035]基于这两个逻辑状态，可以实现任何复杂的模拟或数字信号协议。例如，通过控制单元对各自逻辑状态的持续时间和/或重复率的分析是模拟的。针对数字信号传输，可以采用两个所述的物理状态作为逻辑“1”和“0”。
[0036]该协议可以是寻址的或非寻址的。在寻址情况下，数据或信号可以是协议的一部分。
[0037]通过选择性相位截止/相位分段或选择性整流的所述通信技术原则上未排除在AC电源线上除了两个上述状态外可能还存在其它逻辑状态。它们例如可以是PLC调制(电力线载波(power line carrier)，优选具有低幅值的高频调制)或AC电压的暂时抑制。
[0038]相位分段或相位截止也可以结合选择性