多通道發光單元及用於向多通道發光單元中的光源供應電流的驅動器的製作方法

2023-05-23 01:56:51

專利名稱：多通道發光單元及用於向多通道發光單元中的光源供應電流的驅動器的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及發光單元和用於發光單元的驅動器。更具體地，在此公開的多種創造性方法和裝置涉及一種具有多個LED光源的發光單元和用於這種發光單元的驅動
ο
背景技術：
基於例如發光二極體(LED)的半導體光源的照明設備提供了針對傳統的螢光燈、 HID(高壓氣體放電燈)和白熾燈的可行的替換方案。LED的功能性優點和優勢包括高能量轉換和光效率、耐久性、低操作成本等等。LED技術的最新發展提供了能夠支持許多應用中的許多發光效果的高效且耐用的全譜光源。包含這些光源的一些設備的特徵在於一個或多個發光單元以及處理器，該一個或多個發光單元包括一個或多個能夠產生不同顏色(例如紅色、綠色和藍色)的LED，處理器用於獨立地控制LED的輸出以便產生多種顏色和顏色變化的發光效果。這些發光單元可以使用兩個或更多個LED組或「通道」，其產生不同顏色的光線，其中每個被供應能夠生成並混合光的適當電流，以產生預期的發光效果，例如在美國專利號No. 6，016，038和No. 6，211，626中詳細討論的，其通過引用合併於此。在一些發光單元中，第一通道可以包括相互串聯的第一多個白色LED(例如四個 LED)，第二通道可以包括相互串聯的第二多個紅色LED(例如兩個LED)。該發光單元的預期顏色效果可以通過調節通過兩個通道的電流來控制。在一些發光單元中，通道串聯連接使得單個流或通道的電流流過所有的LED，以及分流器被提供為跨在選定的LED(例如，第二通道的LED)上以將電流自選定的LED分流開，以產生預期的顏色效果。不幸地，這種布置典型地導致能量的損失和/或複雜的控制方案。例如，如果分流器為線性分流器，則其可能導致額外的不希望的能量損失。可以使用開關或者脈衝寬度調製(PWM)分流器，但是已知的布置需要複雜的驅動方案。因此，本領域需要提供一種具有多個LED通道的發光單元，其可以有效地被驅動以達到預期的發光效果。

發明內容
本發明涉及一種發光單元和用於發光單元的驅動器。例如，本發明描述了一種包括至少兩個通道的光源的發光單元，以及用於該光源的驅動器。該驅動器包括DC/DC轉換器和控制設備，該控制設備用於響應於由DC/DC轉換器產生的控制信號，控制供應至兩個通道中的至少一個通道的電流。有益的，反饋環控制DC/DC轉換器中的開關設備，以將由該光源產生的光水平保持在預期水平，而不受供應電壓和負載變化的影響。一般的，一方面，一種裝置包括相互串聯的多個第一發光設備(LED)的第一通道；相互串聯的多個第二 LED的第二通道；以及用於驅動LED的第一通道和第二通道的驅動器。至少一個第二 LED具有與至少一個第一 LED不同的顏色和不同的色溫。該驅動器包括回歸轉換器、降壓轉換器、脈衝寬度調製器以及反饋設備。該回歸轉換器配置為接收第一 DC電壓並輸出第二 DC電壓，該降壓轉換器配置為接收該第二 DC電壓並生成輸出電壓， 該輸出電壓產生流過LED的第一通道的第一電流和流過LED的第二通道的第二電流。該脈衝寬度調製器配置為響應於控制信號來控制流過LED的第二通道的第二電流。該控制信號從回歸轉換器和降壓轉換器之一的電感線圈產生。該反饋設備配置為對第一電流和第二電流中的至少一個進行採樣，並響應於此，控制降壓轉換器的開關操作。在一些實施例中，LED的第一通道與LED的第二通道串聯連接。該驅動器可包括溫度傳感器，其配置為感測至少一個LED的溫度，並響應於此，生成用於調節DC/DC轉換器的輸出電壓的反饋信號。該驅動器還可以包括光傳感器，其配置為感測由至少一個LED產生的光，並響應於此，生成用於調節DC/DC轉換器的輸出電壓的反饋信號。一般的，另一方面，一種裝置包括相互串聯連接的第一組光源，相互串聯連接的第二組光源，以及用於驅動第一組光源和第二組光源的驅動器。第二組光源中的至少一個與第一組光源中的至少一個具有不同的顏色或不同的色溫。該驅動器包括DC/DC轉換器和控制設備。該DC/DC轉換器配置為接收第一 DC電壓並輸出輸出電壓。該輸出電壓產生流過第一組光源的第一電流和流過第二組光源的第二電流。該控制設備配置為響應於控制信號來控制提供給第二組光源的第二電流。DC/DC轉換器產生該控制信號。在一些實施例中，該控制設備包括脈衝寬度調製器，其通過響應於該控制信號將第二電流分流跨過一個或多個第二光源，來控制流過第二組光源的第二電流。同樣的，第二光源可以具有與第一光源不同的顏色或色溫。在一個實施例中，DC/DC轉換器包括回歸轉換器。用於控制流過第二組光源的電流的控制信號由回歸轉換器中的變壓器的線圈產生。在另一個實施例中，DC/DC轉換器包括降壓轉換器。用於控制流過第二組光源的電流的控制信號由降壓轉換器中的電感線圈產生。進一步地，該驅動器可包括反饋設備，其配置為對第一電流和第二電流中的至少一個進行採樣，並響應於此，控制DC/DC轉換器的開關操作。附加地或者可選擇地，該驅動器可包括傳感器，其感測由第一和第二光源中的至少一個發出的溫度或光，並響應於此，生成用於調節DC/DC轉換器的輸出電壓的反饋信號。一般地，在本發明的又一方面，驅動器向多個光源供應電流。該驅動器包括DC/DC 轉換器和控制設備。該DC/DC轉換器配置為接收第一 DC電壓並輸出輸出電壓。該輸出電壓產生流過光源的電流。控制設備配置為響應控制信號來控制流過一部分光源的電流。該控制信號由DC/DC轉換器產生。在許多實施例中，該控制設備包括脈衝寬度調製器，其通過響應於該控制信號將電流分流跨過一個或多個光源，來控制流過一部分光源的電流。在一個實施例中，該DC/DC 轉換器包括回歸轉換器。該控制信號由回歸轉換器中的變壓器的線圈產生。在另一實施例中，該DC/DC轉換器包括降壓轉換器。控制信號由降壓轉換器中的電感線圈產生。該驅動器可包括反饋設備，其配置為對電流進行採樣，並響應於此，控制DC/DC轉換器的開關操作。如此處為本發明目的而使用的，詞語「LED」應當理解為包括任意的電致發光二極體或者其他類型的能夠響應於電信號而產生輻射的基於載流子注入/結的系統。因此，詞語LED包括但不限於響應於電流而發光的各種基於半導體的結構、發光聚合物、有機發光二極體(OLED)、電致發光帶等等。特別地，詞語LED是指所有類型的發光二極體(包括半導體和有機發光二極體)，其可以配置為產生紅外光譜、紫外光譜以及各種可見光譜部分(一般地包括自大約400nm至大約700nm的輻射波長)中的一種或多種輻射。LED的一些示例包括但不限於各種類型的紅外LED、紫外LED、紅色LED、藍色LED、綠色LED、黃色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(以下進一步討論)。還應當意識到，LED可以被配置和/或被控制以生成具有給定光譜(例如，窄帶寬、寬帶寬)的各種帶寬(例如，半高全寬，FWHM)、以及在給定的通用顏色分類中的各種主波長的輻射。例如，配置為產生基本上白光的LED(例如，白色LED)的一種實現方式可以包括多個裸片，其分別發出不同的電致發光頻譜並組合、混合形成基本上白光。在另一種實現方式中，白光LED可以與螢光材料相關聯，該螢光材料將具有第一頻譜的電致發光轉換為不同的第二頻譜。在這種實現方式的一種示例中，具有相對短波長和窄帶頻譜的電致發光「泵入 (pumps) 」螢光材料，而該螢光材料繼而輻射出具有多少更寬頻譜的更長波長的輻射。還應當理解的是，詞語LED並不限制LED的物理和/或電子封裝類型。例如，如上所討論的，LED可以指代具有配置為分別發出不同頻譜的輻射(例如，可以是或者可以不是單獨控制的)的多個裸片的單個發光設備。同樣的，LED可以與螢光材料相關聯，其被認為是LED不可或缺的一部分(例如，某些類型的白色LED)。一般的，詞語LED可以指代封裝 LED、非封裝LED、表面貼裝LED、板上晶片LED、T型封裝貼裝LED、徑向(radial)封裝LED、 功率封裝LED、包括一些類型的包裝物和/或光學元件(例如，擴散透鏡)的LED，等等。詞語「光源」應當理解為指代多種輻射源中的任意一個或多個，包括但不限於基於 LED的光源(包括以上定義的一個或多個LED)、白熾光源(例如，白熾燈、滷素燈)、螢光光源、磷光光源、高強度放電光源(例如，鈉氣燈、水銀蒸汽燈、和金屬滷化物燈)、雷射、其他類型的電致發光光源、火(pyro)發光光源(例如火焰)、燭光發光光源(例如，氣燈罩、碳弧輻射光源)、光致發光光源(例如，氣體放電光源)、使用電子飽和的陰極發光光源、化學電流發光光源、結晶發光光源、顯像管發光光源、熱發光光源、摩擦發光光源、聲致發光光源、 無線電發光光源、和發光聚合物。給定的光源可以配置為生成電磁輻射，其可以在可見頻譜範圍內、可見頻譜範圍夕卜、或是兩者的結合。因此，詞語「光」和「輻射」在這裡可交換使用。另外，光源可以包括作為一個完整部件的一個或多個濾鏡(例如彩色濾鏡)、透鏡或其他光學部件。同樣的，應當理解的是，光源可以配置用於多種應用，包括但不限於指示、顯示、和/或照明。「照明光源」 為一種特別配置為產生具有足夠的強度以有效照明內部或外部空間的輻射的光源。在本文中，「足夠的強度」指代在空間或環境中生成的可見頻譜內的足夠的輻射功率(單位「流明」 經常用於以輻射功率或「光通量」的形式表示自光源輸出的所有方向的全部光)，以提供環境照明(即，該光可以被間接感知，且可以例如在被全部或部分感知之前被多種介面中的一個或多個介面反射)。詞語「頻譜」應當理解為指代由一個或多個光源產生的輻射的任何一種或多種頻率(或波長)。相應地，詞語「頻譜」不僅指代可見範圍內的頻率(或波長)，還指代紅外、 紫外和所有的電磁波頻譜的其他區域的頻率(或波長)。同樣的，給定的頻譜可以具有相對窄的帶寬(例如，具有基本上很少的頻率或波長組分的FWHM)或者相對寬的帶寬(具有多
6種相對強度的幾個頻率或波長組分)。還應當意識到，給定的頻譜可以是兩個或更多個其他頻譜混合的結果(例如，混合分別從多個光源發出的輻射)。為了本發明的目的，詞語「顏色」與詞語「頻譜」互換使用。但是，詞語「顏色」 一般用於主要指代該輻射可被觀察者感知的特性(儘管這種使用不意於限制該詞語的範圍)。 相應地，詞語「不同的顏色」隱含指代具有不同的波長組分和/或帶寬的多個頻譜。還應當意識到，詞語「顏色」可以使用於白色光和非白色光。詞語「色溫」這裡一般地用於白色光，儘管這種使用不意於限定該詞語的範圍。色溫基本上指代白光的特定的顏色含量或色度(例如，帶紅色的、帶藍色的)。給定輻射樣本的色溫通常以根據發出與討論的輻射樣本基本上相同的頻譜的黑體輻射體的開爾文溫度(K)來表徵。黑體輻射體色溫一般在大約 700K(典型地認為是人眼的第一可見光)至超過10，000K之間的範圍內；白光一般在色溫超過1500-2000K時被感知。較低的色溫一般表示白光具有更顯著的紅光成分或「更暖的感覺」，而較高的色溫一般表示白光具有更顯著的藍光成分或「更冷的感覺」。作為示例，火焰的色溫大約為1，800K，常見的白熾燈泡的色溫大約為^48Κ，清晨的光線的色溫大約為 3，000Κ，多雲正午的天空的色溫大約為10，000Κ。彩色圖案在色溫大約為3，000Κ的白光下看具有相對紅的色調，而相同的彩色圖案在色溫大約為10，000Κ的白光下看具有相對藍的色調。詞語「發光單元」使用在這裡指代包括一個或多個相同或不同類型光源的裝置。給定的發光單元可以具有多種的光源安裝設置、包裝/封裝設置和形狀、和/或電子和機械連接結構中的任意一種。另外，給定的發光單元可選擇地與涉及光源的操作的多種其他組件 (例如，控制電路)相關聯(例如，包括、連接、和/或封裝在一起)。「基於LED的發光單元」 指代這樣的發光單元，其僅包括以上討論的一個或多個基於LED的光源，或者包括與其他的非基於LED的光源組合。「多通道」發光單元指代基於LED的或非基於LED的發光單元， 該發光單元包括至少兩個配置為分別生成不同輻射頻譜的光源，其中每個不同的源頻譜可以作為多通道發光單元的「通道」。應當意識到，以上的概念和以下更詳細討論的其他概念的所有組合(只要這些概念不相互矛盾)作為這裡公開的創造性主題的一部分。特別地，在本發明最後出現的權利要求主題的所有組合作為這裡公開的創造性主題的一部分。還應當意識到，在此明確使用的術語也可能出現在通過引用合併於此的任何公開中，其應當符合與這裡公開的特定概念最為一致的含義。


在附圖中，相似的附圖標記一般指代不同附圖中的相同部件。另外，附圖不必按比例繪出、而是一般性地將重點放在示出本發明的原理。圖1示出了根據本發明的多個實施例的發光單元的功能框圖。圖2示出了發光單元的第一實施例。圖3示出了降壓轉換器的一個實施例。圖4示出了發光單元的第二實施例。圖5示出了發光單元的第三實施例。
具體實施例方式申請人:認識並領會到，允許獨立並有效地調節流過兩通道LED驅動器中的一個通道的電流、並保持未調節通道中的電流恆定是有益的。如前所述，本發明的多個實施例和實現涉及向DC/DC轉換器提供一種控制裝置，該控制裝置用於響應由DC/DC轉換器產生的控制信號來控制供應至兩個通道中的至少一個通道的電流。圖1示出了發光單元100的功能框圖。發光單元100包括驅動器110和光源(例如發光二極體(LED))的第一至第N通道120-1至120-N。在一個示例性布置中，光源的第一至第N通道120-1至120-N中的光源為發光二極體(LED)。此外，每個通道中的至少一個光源具有與每個其他通道中的至少一個光源不同的顏色或色溫。在一些實施例中，每個通道中的所有光源具有與每個其他通道中的所有光源不同的顏色或色溫。在一個示例性實施例中，可以包括兩個通道，第一通道可以包括「白色」 光源(例如LED)，第二通道可以包括非白色的「有色」(例如紅色)光源(例如LED)。許多這種示例性實施例都是可行的。在一個實施例中，N = 2，光源的第一和第二通道120-1和 120-2互相串聯連接。驅動器110包括AC/DC轉換器130、DC/DC轉換器140、電流控制設備160、傳感器 170、電流監測器180和反饋控制器190。在一些實施例中，驅動器可以被提供以DC電壓(例如形成外部的AC/DC轉換器)，在該實例中，AC/DC轉換器130可以省略。在一些示例中，特別地，傳感器170可以省略。在包括AC/DC轉換器130的實施例中，AC/DC轉換器130將例如120V的AC的AC 電壓轉換為DC電壓，並且可以包括輸入濾波器和電壓整流器。DC/DC轉換器140將DC電壓(例如由AC/DC轉換器130輸出的)轉換為預期電壓水平，以用於驅動光源的第一至第N通道120-1至120-N。有益地，DC/DC轉換器可以包括兩級，這兩級包括作為第一級或前端的回歸(flyback)轉換器，其將第一DC電壓轉換為第二 DC ；和作為第二級或後端的「降壓(Buck) 」轉換器，其將第二 DC電壓轉換為輸出DC電壓。電流控制設備160供應並控制從DC/DC轉換器140的輸出到光源的第一至第N通道120-1至120-N的電流。特別地，電流控制設備160接收來自DC/DC轉換器140的電流控制信號175，並響應於此來控制通過光源的第一至第N通道120-1至120-N中的一個或多個通道的電流。在一個有益的布置中，電路控制設備包括脈衝寬度調製器(PWM)類型的開關，其被提供以根據需要跨在選定的光源上，以實現發光單元100的預期發光效果。在包括傳感器170的實施例中，傳感器170感測由光源的第一至第N通道120_1 至120-N產生的熱或光，並向反饋控制器190提供反饋信號185以用於調節由DC/DC轉換器140輸出的DC電壓，以在部件老化、環境條件變化等條件下保持發光單元100的預期發光效果。電流監測器180監測或對通過光源的第一至第N通道120-1至120-N的電流進行採樣，並向反饋控制器190提供電流採樣信號195。反饋控制器190接收來自電流監測器180的電流採樣信號，並響應於此，向DC/DC 轉換器140提供用於調節DC/DC轉換器140的輸出電壓的一個或多個控制信號。有益地，具有反饋控制器190電流的反饋環使得通過光源的第一至第N通道120-1至120-N的電流、以及由此的發光單元100的發光水平，在輸入電壓或負載發生任何變化的條件下保持恆定。在發光單元100中，多種變化可以實現預期的發光效果光源的選擇(即，光源的第一至第N通道120-1至120-N中的光源的數量和色溫)；由電流控制設備160控制的光源的選擇和數量；DC/DC轉換器140的內部和輸出電壓；以及用於在DC/DC轉換器140中產生控制信號175的機制。它們都提供了可以調節或確定的手段，從而提供用於光源的第一至第N通道120-1至120-N的必要的驅動電流。一旦確定和設計，則由發光單元100實現的發光效果可以通過改變或調節DC/DC轉換器140的內部電壓和/或輸出電壓而改變或精確調整。在使用光源(例如LED)的特定批次或特定箱期間可以在工廠確定此電壓，或者可以通過具有傳感器170的反饋環來調節，以在環境和老化條件改變的情況下保持預期的發光效果，或者可以由使用者調節。現將參照具體的示範性實施例進一步對發光單元100進行解釋。圖2示出了發光單元200的第一實施例。發光單元200包括驅動器210、以及光源的第一和第二通道120-1和120-2。在發光單元200中，光源的第一和第二通道120-1和120_2相互串聯連接。如上圖1所述，在一個實施例中，光源為LED。同樣有益的，每個通道的至少一個光源具有與每個其他通道的至少一個光源不同的顏色或色溫。在一些實施例中，每個通道的所有光源具有與每個其他通道的所有光源不同的顏色或色溫。在一個示例性實施例中，第一通道120-1 的光源為「白色」光源(例如白色LED)，第二通道120-2的光源為非白色的「有色」(例如紅色)光源(例如紅色LED)。許多這種示例性實施例都是可行的。驅動器210包括AC/DC轉換器230、回歸轉換器對0、回歸驅動單元對4、回歸控制單元M6、回歸反饋單元M8、降壓轉換器M5、脈衝寬度調製器(PWM)開關沈0、電流採樣電阻觀0、以及降壓轉換器反饋控制和驅動單元四0。AC/DC轉換器230接收來自AC輸入205的輸入AC電壓，並將AC電壓轉換為第一 DC電壓。AC/DC轉換器230可以包括輸入濾波器和整流器。回歸轉換器240包括回歸變壓器M2、開關設備、二極體和電容。回歸轉換器MO 包括驅動器210的DC/DC轉換器的第一級或前端。回歸轉換器240接收來自AC/DC轉換器 230的第一 DC電壓，並輸出第二 DC電壓，其可以通過適當的選擇回歸變壓器M2中的匝數比，以及回歸驅動單元M4、回歸控制單元M6、和回歸反饋單元248的反饋和開關控制操作來調節。在一些實施例中，回歸轉換器240可以向輸入線電流提供有源功率因數修正，即， 由AC輸入205可看到的負載。在一些實施例中，回歸轉換器240也可以在AC輸入205以及使用者或通道120-1和120-2的光源之間提供安全隔離。另外，回歸轉換器的結構和操作眾做周知，在此不再重複。降壓轉換器245包括驅動器210的DC/DC轉換器的第二級或後端。降壓轉換器 245接收來自回歸轉換器240的第二 DC電壓，並產生輸出電壓，其導致從光源的第一和第二通道120-1和120-2流過的電流。圖3是可以在發光單元200中使用的降壓轉換器300的一個實施例的功能框圖。 降壓轉換器300包括開關設備310(例如，諸如開關場效應電晶體(FET)的電晶體)、二極體 320、電感330、和可選的第二電感520，該第二電感感應耦合至電感330。開關設備310的佔空比由降壓轉換器控制信號255控制，降壓轉換器控制信號255由降壓轉換器反饋控制和驅動單元290產生，以下將更詳細地說明。以下將參照圖5更詳細地給出可選的第二電感 520的說明。另外，降壓轉換器的結構和操作眾所周知，在此不再重複。電流採樣電阻280對通過電源的第一通道120-1的總電流進行採樣，並向降壓轉換器反饋控制和驅動單元290提供電流採樣信號。響應於該電流採樣信號，降壓轉換器反饋控制和驅動單元四0生成降壓轉換器控制信號255，其用於例如控制降壓轉換器M5中的開關設備310的佔空比。這繼而控制通過光源的第一通道120-1的電流。例如，反饋控制和驅動單元290可以包括運算放大器或比較器，其將電流採樣信號與預期值進行比較， 並響應於此，調節降壓轉換器控制信號255。在一些實施例中，電流採樣電阻可以連接在降壓轉換器245的輸出電壓和光源之間的「高端」，而不是光源和回復(return)電壓(例如， 地)之間。在一些實施例中，可以提供其他的電流採樣布置來代替串聯電流採樣電阻觀0。名義上，降壓調節器245的佔空比將設定由第二 DC電壓劃分的輸出電壓比率。在一個有益的布置中，在第一電壓或負載發生任何變化的情況下，包括採樣電阻觀0、降壓轉換器反饋控制和驅動單元四0、和降壓轉換器245的控制環將通過光源的第一通道120-1的全部電流保持恆定。有益的，這種布置可以在相對寬範圍的第一 DC電壓下，提供通過光源的調節電流。在發光單元200中，PWM開關沈0為雙極電晶體，但在一些實施例中，可以使用不同的開關設備。PWM開關沈0被連接為跨在光源的第二通道120-2的光源上，從而響應於控制信號275周期性地分流或旁路電流，否則該電流將流過光源的第二通道120-2。通過改變PWM開關260的佔空比，流過光源的第二通道120-2的平均電流被調節。這繼而調節了由光源的第二通道120-2產生的平均光，從而導致由發光單元200產生的光的全部強度和顏色的調節。在一些實施例中，PWM開關可以連接在串聯布置的「高端」，跨在光源的第一通道120-1上而不是光源的第二通道120-2上。一般地，PWM開關260可以按照實現預期發光效果的需要連接為跨在任意選定的光源上。在一個特定的布置中，在發光單元200中，使用回歸變壓器242的次級線圈來提供用於控制PWM開關沈0的控制信號275。為了實現預期的發光效果，可以調節發光單元200 的多個變量或參數。光源的選擇(例如，第一通道120-1的「白色」光源(例如，LED)的數量和色溫，以及具有不同顏色或色溫的第二通道120-2的光源)；PWM開關260的放置；第二 DC電壓水平；以及回歸變壓器242的匝數比。它們都提供了可以調節或確定來提供用於 PWM開關沈0的控制信號的手段。一旦確定和設計，則可以通過改變或調節第二 DC電壓水平來改變或精確調節發光效果。在使用光源(例如LED)的特定批次或特定箱期間，可以在工廠確定第二 DC電壓。儘管未在圖2中示出，第二 DC電壓水平可以通過具有熱和/光傳感器(例如，圖 1中的傳感器170)的反饋環來調節，以在環境和老化條件改變的條件下保持預期的發光效果，或者可以由使用者調節。反饋調節可以在回歸變壓器M2的初級或次級(隔離的)中的任意一側發生。圖4示出了包括驅動器410的發光單元400的第二實施例。除了發光單元400中的PWM開關260是由自回歸變壓器M2的初級線圈產生的控制信號475控制的以外，發光單元400與發光單元200相同。圖5示出了包括驅動器510的發光單元500的第三實施例。除了發光單元500中的PWM開關260是由自降壓轉換器M5的線圈(例如，如圖3所示的線圈520)產生的控制信號575控制的以外，發光單元500與發光單元200相同。儘管這裡已經描述並圖示說明了多個創造性的實施例，本領域技術人員將容易想像多種其他的用於實現在此所述的功能和/或獲得在此所述的結果和/或一個或多個在此所述的優點的方式和/或結構，每個這種變化和/或修改將視為屬於在此描述的創造性實施例的範圍之內。更廣泛地，本領域技術人員將容易意識到，在此描述的所有參數、尺寸、材料和結構意為示範，而實際的參數、尺寸、材料和結構將取決於用於使用該創造性教導的具體應用。本領域技術人員僅使用常規試驗就將認識到或者可以明白，在此描述的特定的創造性實施例的多種等同替換。因此，可以理解的是，前述實施例僅以示例的方式呈現，在所附權利要求及其等同替換的範圍內，創造性實施例可以與所具體描述的和所要求的不同的方式實現。本發明的創造性實施例涉及在此描述的每個單獨的特徵、系統、物品、材料、套件、和/或方法。另外，如果這些特徵、系統、物品、材料、套件、和/或方法不相互矛盾的話， 則兩個或更多個這些特徵、系統、物品、材料、套件、和/或方法的任意組合包括在本發明的發明範圍之內。在此限定和使用的所有定義應當被理解為由詞典定義、通過引用合併於此的文章中的定義、和/或確定的術語的常規含義所限定。除非明確地說明為相反的含義，在說明書和權利要求中使用的不定冠詞「一」和 「一個」應當理解為指代「至少一個」。在說明書和權利要求中使用的短語「和/或」應當理解為指代被連接的元素的「兩者中的任意之一或兩者」，即，這些元素在一些情況下結合存在，而在其他情況下分離存在。 以「和/或」列出的多個元素應當解釋為相同的方式，即，這些元素的「一個或多個」結合。 除了特定地以「和/或」限定的元素以外，不管其與該特定限定的那些元素相關或無關，其他元素可選擇的存在。因此，作為一個非限定性的示例，關於「A和/B」，當其與例如「包括」 的開放式用於連接使用時，在一個實施例中可以指代只有A(可選的包括不是B的元素)； 在另一實施例中，可以指代只有B (可選的包括不是A的元素)；在又一實施例中，可以指代既有A又有B (可選的包括其他元素)；等等。如在說明書和權利要求中使用的，「或」應當理解為與以上定義的「和/或」具有相同的含義。例如，在分離列表中的項目時，「或」或者「和/或」應當解釋為包含，即，不僅是包含多個元素或者元素列表中的至少一個，也指包括多於一個，以及，可選擇的，不在列表中的另外的項目。除了明確地指代相反意思的項目，例如「只有一個」或者「確切的一個」 或者在權利要求中使用的「由…組成」將表示包含多個元素或者元素列表中確切的一個元素。一般的，如同在這裡使用的一樣，當其之前連接排他性的詞語，例如「任意一個」、「其中之一」、「僅有的一個」、或者「確切的一個」時，連詞「或」應當僅僅解釋為表示排他性的二者取其一(即，「一個或者另一個，但不是兩者皆是」)。當「本質上包含」使用在權利要求中時，其應當具有在專利法律領域中使用的一般含義。如在說明書和權利要求中使用的，就一個或多個元素的列表來說，短語「至少一個」應當理解為表示自該元素列表中的任意一個或者多個元素中選擇至少一個元素，但並不必需包括明確列在元素列表中的各個和每個元素中的至少一個，而且不排除元素列表中的元素的組合。對於短語「至少一個」來說，這一定義也允許除了元素列表中明確定義的元素以外的元素可以選擇性地存在，而不管其與那些明確定義的元素有無關係。出現在權利要求的括號之間的任何附圖標記或者其他字符，僅僅為了方便，而不意於以任何方式限定權利要求。應當理解的是，除非明確地指代相反的意思，這裡主張的任何包括多於一個步驟或動作的方法，該方法的步驟或動作的順序不必需限定於所陳述的方法的步驟或動作的順序。在權利要求以及以上的說明書中，所有過渡性的短語，例如「包含」、「包括」、「帶有」、「具有」、「容納」、「涉及」、「持有」、「組成」等等，應當理解為開放式的，即，其表示包括但不限於。只有過渡性的短語「由…組成」和「本質上由…組成」應當分別為封閉式或半封閉式過渡短語。
權利要求
1.一種裝置(100，200，400，500)，包括相互串聯的第一發光設備(LED)的第一通道(120-1)；相互串聯的第二 LED的第二通道(120- ，至少一個所述第二 LED具有與至少一個所述第一 LED不同的顏色和不同的色溫；以及驅動器(110，210，410，510)，其用於驅動LED的第一通道和第二通道，該驅動器包括 回歸轉換器040)，其配置為接收第一 DC電壓並輸出第二 DC電壓， 降壓轉換器045，300)，其配置為接收該第二 DC電壓並生成輸出電壓，該輸出電壓產生流過LED的第一通道的第一電流和流過LED的第二通道的第二電流，脈衝寬度調製器(160，260)，其配置為響應於控制信號(175，275，475，57 來控制流過LED的第二通道的第二電流，其中用於控制流過LED的第二通道的第二電流的控制信號從回歸轉換器和降壓轉換器之一的電感線圈產生，以及反饋設備(190，290)，其配置為對第一電流和第二電流中的至少一個進行採樣，並響應於此，控制降壓轉換器的開關操作。
2.根據權利要求1所述的裝置(100，400)，其中，產生控制信號(175，475)的電感線圈為所述回歸轉換器O40)中的變壓器042)的初級線圈。
3.根據權利要求1所述的裝置(100，200)，其中，產生控制信號(175，275)的電感線圈為所述回歸轉換器O40)中的變壓器042)的次級線圈。
4.根據權利要求1所述的裝置(100，500)，其中，產生控制信號(175,575)的電感線圈為所述降壓轉換器O45，300)的電感線圈(520)。
5.根據權利要求1所述的裝置，其中，第一LED(120-1)中的至少一個發出白光，第二 LED(120-2)中的至少一個發出非白色的彩光。
6.根據權利要求1所述的裝置(100，200，400，500)，其中，第一LED的第一通道 (120-1)與第二 LED的第二通道(120-2)串聯連接。
7.根據權利要求1所述的裝置(100，200，400，500)，進一步包括溫度傳感器(170)，其配置為感測第一 LED和第二 LED中的至少一個的溫度，並響應於此，生成用於調節所述輸出電壓的反饋信號(185)。
8.根據權利要求1所述的裝置(100，200，400，500)，進一步包括光傳感器(170)，其配置為感測由第一 LED和第二 LED產生的光，並響應於此，生成用於調節所述輸出電壓的反饋信號(185)。
9.一種裝置(100，200，400，500)，包括 相互串聯連接的第一組光源(120-1)，相互串聯連接的第二組光源(120-2)，第二組中的至少一個光源與第一組中的至少一個光源具有不同的顏色和不同的色溫；驅動器(110，210，410，510)，其用於驅動第一組光源和第二組光源，該驅動器包括 DC/DC轉換器(140)，其配置為接收第一 DC電壓並輸出輸出電壓，該輸出電壓產生流過第一組光源的第一電流和流過第二組光源的第二電流；以及控制設備(160，260)，其配置為響應於控制信號(175，275，475，57 來控制流過第二組光源的第二電流，其中，該用於控制流過第二組光源的第二電流的控制信號由所述DC/DC轉換器產生。
10.根據權利要求9所述的裝置(100，200，400，500)，其中，所述控制設備(160)包括脈衝寬度調製器O60)，其通過響應於所述控制信號將第二電流分流跨過一個或多個第二光源，來控制流過第二組光源的第二電流。
11.根據權利要求9所述的裝置(100，200，400，500)，其中，第二組光源(120-2)具有一個與第一組光源(120-1)不同的顏色和不同的色溫的光源。
12.根據權利要求9所述的裝置(100，200，400)，其中，所述DC/DC轉換器包括回歸轉換器040)，且其中用於控制流過第二組光源的第二電流的所述控制信號(175，275，475) 由所述回歸轉換器中的變壓器042)的線圈產生。
13.根據權利要求9所述的裝置(100，500)，其中，所述DC/DC轉換器(140)包括降壓轉換器O45，300)，且其中用於控制流過第二組光源的第二電流的所述控制信號(175，575) 由所述降壓轉換器中的電感線圈(520)產生。
14.根據權利要求9所述的裝置，其中，所述驅動器進一步包括反饋設備090)，其配置為對第一電流和第二電流中的至少一個進行採樣，並響應於此，控制所述DC/DC轉換器的開關操作。
15.根據權利要求9所述的裝置，其中，所述驅動器進一步包括傳感器(170)，其配置為感測由第一光源和第二光源中的至少一個發出的溫度或光，並響應於此，生成用於調節所述DC/DC轉換器(140)的輸出電壓的反饋信號(185)。
16.一種驅動器(110，210，310，410)，其用於向多個光源(120-1，120-2)供應電流，該驅動器包括DC/DC轉換器(140)，其配置為接收第一 DC電壓並輸出輸出電壓，該輸出電壓產生流過所述光源的電流；以及控制設備(160，260)，其配置為響應控制信號(175，275，475，57 來控制流過部分所述光源的電流，其中，用於控制流過部分所述光源的電流的所述控制信號(175，275，475，575)由所述 DC/DC轉換器產生。
17.根據權利要求16所述的驅動器(110，210，310，410)，其中，所述控制設備(160)包括脈衝寬度調製器O60)，其通過響應於所述控制信號將電流分流跨過一個或多個所述光源，來控制流過部分所述光源的電流。
18.根據權利要求16所述的驅動器(110，210，310，410)，其中，所述DC/DC轉換器包括回歸轉換器040)，且其中所述控制信號(175，275，575)由所述回歸轉換器中的變壓器 (242)的線圈產生。
19.根據權利要求16所述的驅動器(110，210，310，410)，其中，所述DC/DC轉換器包括降壓轉換器050，300)，且其中所述控制信號(175,575)由所述降壓轉換器中的電感線圈 (520)產生。
20.根據權利要求16所述的驅動器(110，210，310，410)，進一步包括反饋設備Q90)， 其配置為對所述電流進行採樣，並響應於此，控制所述DC/DC轉換器的開關操作。
全文摘要
一種發光單元，包括至少兩個通道的光源以及用於該光源的驅動器。驅動器包括DC/DC轉換器和用於響應於由DC/DC轉換器產生的控制信號來控制供應至兩個通道中的至少一個通道的電流的控制設備。有益的，反饋環控制DC/DC轉換器中的開關設備，以將由光源產生的光水平保持在預期水平，而不受供應電壓和負載變化的影響。
文檔編號H05B33/08GK102484916SQ201080038002
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月18日 優先權日2009年8月25日
發明者T·莫斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司