Led照明電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明描述了一種L邸照明電路，W及用于采用預定色點的光照亮物體的照明裝 置。
【背景技術】
[0002] 對于各種照明應用，不同顏色的發光二極管（LED)可W被組合W提供具有某種期 望色點的光。L邸可在光譜的可見部分發射綠色、藍色、黃色或紅色的光。它有可能通過使 用憐光體W將由藍光L邸發射的光轉換成白色的光而獲得"白色"LED。同樣地，使用適當的 憐光體可W將來自于藍色發光LED的藍色光轉換成紅色光。然而，運與由紅色發光L邸直 接獲得紅色光相比，效率更低，因為憐光體轉換與斯托克斯位移損失相關聯。采用"白色"和 彩色LED的合適組合，具有某些功效的光就可W被實現。例如，"白色"L邸可W與紅色LED 組合W獲得具有微紅色度的光。當期望加強紅色或微紅物體，例如某些食品，諸如肉、水果、 紅色的蔬菜等的顯色性時，運樣的組合可能是有用的，因為使用"純"白色光的紅色物體的 顯色性通常很差。組合色的光源的色點可W通過使用的白色和彩色LED的數目，和/或通 過它們被驅動的方式來確定。例如，在一種方法中，特定L邸顏色的貢獻，可W通過調節用 于該顏色的LED的標稱正向電流被增加或減少。可替代地，附加的L邸可W被激活W獲得 所期望的整體顏色。
[0003] 在任意二極管中，P/N結激活能量水平表現出溫度依賴性，運可W被量化為結溫和 二極管正向電壓降之間的關系。運種關系在很大程度上將取決于用于二極管的材料。出于 運個原因，不同顏色的L邸具有不同的溫度特性，并且L邸的光或光子通量W及因此L邸的 光輸出是溫度依賴性的。換句話說，LED的光輸出開始下降超過某一溫度。因此，使用不同 顏色的L邸的光源的色點將偏移遠離初始色點。例如，與一種或多種不同顏色（例如白色） L邸組合的紅色L邸將隨著溫度的升高被偏移"遠離"紅色。運可能是有問題的，因為人眼 對輕微的顏色變化，即色點的輕微變化非常敏感。在紅色分量非常重要的照明應用中，例如 用于冷凍展示照明或貨架照明，運種色點偏移可W被注意到，并且可能對照明的感知質量 有不利的影響。在特定顏色范圍內發光的LED的光輸出，例如"紅色"LED(波長約660nm) 和"遠紅外"LED(波長約730nm)，隨著結溫上升也可能顯著不同。而人類觀察者察覺不到 時，光譜的紅色和遠紅外分量之間的關系可能對由使用運種L邸組合的照明裝置照射的植 物具有顯著的影響，因為植物光敏色素需要紅光和遠紅外光之間的平衡，并且植物生理過 程，例如開花感應、莖拉伸、發芽等在很大程度上由植物光敏色素控制。
[0004] 為了處理色點隨上升溫度"漂移"的問題，組合色L邸照明裝置通常利用一些類型 的傳感器來檢測L邸的溫度和/或感測由L邸輸出的光的顏色。例如，使用溫度傳感器的 現有技術照明裝置可確定結溫何時已達到某一結溫，并且可W通過增加它們的LED電流驅 動更溫度敏感的紅色LED。另一現有技術照明裝置采用光學顏色傳感器，例如=色或雙色光 電二極管陣列來持續監控組合色輸出。為了校正顏色偏移或色點漂移，顏色反饋控制電路 可W被用來驅動"較弱"顏色的LED,使得運些L邸對總的光輸出貢獻更大。再次，運可W通 過增加那些L邸的LED電流或通過激活更多個該顏色的L邸來實現。另一種已知的方法是 在電路中包括電壓測量裝置，W測量在溫度敏感LED,例如紅色L邸串上的正向電壓降。正 向電壓降值然后由控制器轉化成用于那些更溫度敏感的LED的電流增加。
[0005] 然而，運種傳感器或測量電路是昂貴的，并增加照明裝置的整體成本。如果"額 夕KLED被包括W補償在較高的溫度下可能的顏色偏移，運些也增加照明裝置的成本，但僅 在運樣的高溫下的顏色調整過程中被使用，否則并未使用。
[0006] US2011/0115406描述了一種具有初級和次級組LED,特別是一組紅色和一組藍色 光的白色發光裝置。該裝置包括驅動電路，W補償在發射產品中由于工作溫度造成的紅色 光與藍色光的比率變化。該電路不補償發射強度。驅動器應用溫度傳感器和/或溫度依賴 的電阻器。
[0007] 因此，本發明的一個目的是提供一種更經濟的具有有利的恒定顏色輸出的組合色 L邸照明裝置。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是通過權利要求1的照明電路；通過根據權利要求12的用于采用預 定色點的光照射物體的照明裝置；W及根據權利要求15的驅動照明電路的方法實現的。
[0009] 根據本發明，照明電路包括一個或多個第一顏色的初級組發光二極管W及一個或 多個至少一個第二顏色的次級組發光二極管，其中在初級組發光二極管的光輸出的溫度依 賴性降低大于次級組發光二極管的光輸出的溫度依賴性降低；并且通量比固定裝置被實 現，W在照明電路的發光二極管的光輸出的溫度依賴性的總體減少過程中，維持初級組發 光二極管的光輸出和次級組發光二極管的光輸出之間的基本恒定的比率。
[0010] 術語"光輸出"應被理解為是指一組發光二極管的光通量或光子通量，運取決于所 發射的光的波長。對于在可見光譜中發光的LED,術語"光輸出"應解釋為"光通量"。同樣 地，對于在可見光譜之外發光的LED,例如在光譜的遠紅外端，術語"光輸出"應解釋為"光 子通量"。
[0011] 二極管的溫度和跨該二極管的正向電壓之間的關系被很好地描述，即一定的溫度 變化將導致相應的正向電壓的一定的變化。由于運個原因，某些類型的現有技術組合色照 明電路使用二極管作為溫度傳感器。根據本發明的照明電路的"通量比固定裝置"W不同 的方式使用該知識。不同于現有技術的校正裝置，它并不試圖使用測量電路或傳感器測量 或量化光輸出的下降；它也不試圖保持照明電路的恒定整體或組合光輸出。相反，光輸出的 下降被接受，并且通量固定裝置有效地直接在初級組L邸上施加電壓降，來調整通過初級 組（或兩組）L邸的電流，W初級組的光輸出的大減少和次級組的光輸出的不太嚴重的減少 之間"閉合間隙"，從而確保光輸出比基本上保持不變，即使發光二極管的初級組的光輸出 比發光二極管的次級組的光輸出更加溫度依賴。換句話說，作為正向電壓的溫度相關下降 的結果，如果次級組二極管的光輸出應該減少，通量比固定裝置執行至少初級組二極管的 光輸出的調整被向上校正，使得初級組和次級組兩者的光輸出比基本上保持恒定，而與溫 度無關。W運種方式，照明電路提出如何確保組合色照明電路的感知顏色保持恒定，同時不 努力實現整體照明電路的恒定光輸出運一問題的簡單的解決方案。通量比固定裝置被實現 為根據本發明的照明電路的主要部分。本發明利用的光感的另一個特性，即眼睛不能很好 地在輕微不同的光水平之間進行區分。例如，總的光輸出或照明電路的光輸出的減少是通 過人的眼睛不可感知的。然而，顏色的微小變化將是顯而易見的。與試圖通過增加該顏色 的有源LED的數量或者通過延長其LED電流來增加它們的光輸出，W補償一種的顏色光輸 出的降低相反，根據本發明的照明電路采取完全不同的方法并調節初級組的光輸出，W有 效地"匹配"或"跟隨"次級組的光輸出的降低。因此，避免可感知的顏色改變。根據本發 明的照明電路的另一個優點是，恒定顏色點可WW簡單和經濟的方式來實現，因為通量比 固定裝置被實現為照明電路的主要部分，并且可W使用相對少的電路元件來實現，運將在 下面解釋。運意味著，不存在對任何額外的測量電路，例如溫度傳感器、光學傳感器、電壓表 等的需要，并且也不需要控制器，W將從運樣的傳感器獲得的測量結果轉換成可調節的LED 電流信號。
[0012] 根據本發明，用于采用預定色點的光照射物體的照明裝置包括至少一個運樣的照 明電路，其中照明電路的發光二極管組被選擇為在初始溫度發射預定色點的組合的光，并 且其中所述照明電路的通量比固定裝置被實現W在高于該初始溫度的溫度維持該色點。
[0013] 根據本發明的照明裝置的一個優點是，照射物體所用的光的顏色將保持相同，即 使溫度升高超過不同顏色L邸的光輸出通常將顯著不同的水平。W運種方式，使用恒定顏 色質量的光照射物體，即使照明電路的總的光輸出減少，并且即使不同L邸組的光輸出在 不同程度上是溫度依賴性的。
[0014] 根據本發明，驅動照明電路的方法，所述照明電路包括第一顏色的發光二極管的 初級組和另一顏色的發光二極管的次級組；其中，發光二極管的初級組的光輸出的溫度依 賴性降低大于發光二極管的次級組的光輸出的溫度依賴性降低；所述方法包括W下步驟： 增加初級組的光輸出，使得初級組的光輸出和次級組的光輸出之間的基本恒定的比率在照 明電路的發光二極管的光輸出的溫度依賴性的整體降低期間被保持。
[0015] 根據本發明的方法的一個優點是，不需要實際測量任何量，例如溫度、電壓、顏色 等。相反，光輸出"校正"基本上包括至少初級L邸組的光輸出的調節W跟隨次級L邸組的 光輸出的固有降低。再次，根據本發明的方法并不試圖保持光輸出的某一總體水平或在增 加溫度下的光輸出，相反，該方法簡單地保持光輸出的一定比率，與溫度無關，并接受組合 色照明電路的光輸出的可能的總體降低。
[0016] 從屬權利要求和下面的描述公開了本發明特別有利的實施例和特征。實施例的特 征可W適當地組合。在一個權利要求分類的上下文中描述的特征可同樣適用于另一權利要 求分類。
[0017] 如上所述，光輸出或LED的光輸出是溫度依賴性的。溫度依賴性與LED的顏色相 關。L邸的結溫可W從其墊溫度推斷出，所述墊溫度可W在電路板水平面被測量。例如，在僅 約50°C的墊溫度，侶銅嫁憐（AlInGa巧紅色L邸只可傳送其額定或標稱光輸出的約80%。 在運樣的溫度下，基于憐光體的"白色"L邸的光輸出降低不會運樣嚴重。換言之，對于不同 顏色的LED,光輸出的下降是不同的。在較高的墊溫度下，光輸出的差異甚至更加明顯（運 將被圖示示出并在下面借助于圖1進行說明）。例如，在l〇〇°C時，紅色LED的光輸出可能 只有50%左右。典型地，對于運樣的紅色LED