[发明专利]具有多个发光器件的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及具有多个发光器件的电子设备、固态照明系统以及控制多个发光器件的方法。 

背景技术

以高端应用为目标的许多固态照明系统SSL包括：光学和/或热反馈回路，用于在操作条件下确保所并入的发光器件的颜色一致性。可以在光学系统下面布置发光二极管(LED)，该光学系统用于将发光二极管的颜色进行混合。光学传感器测量光(或采样的典型部分)的颜色和/或强度，并根据所测量的信号向照明系统的控制器提供反馈信号。这样的控制器可以是ASSP控制器。在被置于用户定义的颜色设置和亮度控制设置时，ASSP控制器提供控制信号，该控制信号对LED电压/电流进行调制从而对光进行调制。这种控制方法可以是脉冲宽度调制(PWM)、脉冲码调制或幅度调制(PCM)、随机脉冲密度调制(SPDM)或本领域技术人员已知的任何其他LED控制方法。在一个实现方式中，反馈回路需要逻辑电路以及逻辑机制。这种逻辑任务是由微控制器或状态机来完成的，该微控制器或状态机将要被添加到SSL系统以根据反馈结果来对LED的电流和调制的新设置进行计算。控制回路在时间、温度和驱动条件的变化下维持基本固定的光输出和颜色设置。要用作颜色感测装置的传感器可以是热传感器、通量传感器或颜色传感器。要由这些系统实现的典型应用可以包含多个光引擎，这些光引擎以几千流明的发光半导体器件为特征。 

术语光引擎用于定义以下设备：在例如通过在该设备两端施加电位差或使电流经过该设备时，该设备在电磁谱的任何区域或区域组合(例如，可见区域、红外和/或紫外区域)中发出辐射。因此，光引擎可以具有单色、多色或宽带谱发射特性。在特定实现方式中，还可以 经由控制接口来控制光引擎。 

图1示出了根据现有技术的照明系统的简化框图。该照明系统包括：AC/DC转换器107、总线微控制器108、与若干串发光二极管LED和第一光学传感器105相耦合的第一光引擎101。每个串可以由不同LED颜色(例如，红色、蓝色、绿色或白色)或颜色组合(例如，红色加琥珀色)构成。该照明系统还包括与若干串发光器件LED和第二光学传感器106相耦合的第二光引擎103。两个光引擎101和103耦合至若干串发光器件，该若干串发光器件在本情况下是发光二极管。这些器件还可以是本领域技术人员已知的其他基于半导体的发光器件，例如，激光器、OLED。 

在图1的示例中，发光二极管(LED)包括一串由R指示的红色LED、一串由G指示的绿色LED以及一串由B指示的蓝色LED。此外，还存在由A指示的单个琥珀色LED。可以通过使用集成电路来实现光引擎101和103，该集成电路包括必要驱动和控制电路，以便响应于相应光学传感器105和106所提供的信号，驱动发光二极管，即，发光二极管的组合件。具体地，一个或多个专用光学传感器105耦合至特定光引擎101，另一个或另外多个光学传感器106耦合至另一光引擎103。由光引擎101、103、发光二极管组以及光学传感器105、106组成的每个组构成了该组自身的闭合回路控制电路。 

AC/DC转换器107将例如230伏的交流电电源转换成例如24伏等的DC电压。光引擎101和102典型地都分别包括微控制器或另一模拟或数字控制装置102和104。控制器102、104集成在光引擎中，以便建立必要的LED控制机制。可以经由控制总线110来提供对照明系统的外部控制和调整，该控制总线110例如可以是I²C总线、DMX总线、DALI总线、CAN总线或本领域技术人员已知的任何其他总线协议。光源总线微控制器108使用如DMX、DALI或ZigBee等典型通信协议、经由另一总线来接收诸如亮度、颜色点或光效应等外部指令。这种传统架构的典型特征提供了：每个光引擎包括其自身的专用控制器，用于控制与该光引擎耦合的LED。相应地，在光源和光引擎级均提供控制器。此外，每个光引擎具有其自身的光学反馈回路，其中每系统有单个通 量或颜色传感器。 

US 6,507,159B2涉及一种用于基于的RGB的发光体的系统。多个光电二极管用作颜色传感器，以检测来自发光二极管的光。将光电二极管的测量转发至控制器，所述控制器适于控制发光二极管以便建立反馈回路。 

US 6,495,964B1涉及一种光源系统，该系统具有红色、绿色和蓝色发光二极管以及用于对来自RGB发光二极管LED的光进行测量的光电二极管布置。在时间脉冲序列中单独地测量每个颜色的RGB LED的光。将光电二极管的测量转发至控制器，所述控制器控制RGB LED以提供反馈回路。