[发明专利]可重新配置LED阵列和在照明系统中的用途

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年7月17日提交的、更早提交的第12/504,994号美国发明专利申请的优先权，其通过引用结合于此。

技术领域

本发明的示例方面涉及照明设备。更具体而言，本发明的方面涉及发光设备使用AC电源或者未经调节的DC电源来生成光。

背景技术

固态发光器件(比如发光二极管(“LED”))是用于替代常规光源(比如白炽灯和荧光灯)的有吸引力的候选。LED通常具有比白炽灯明显更高的光转换效率并且具有比常规光源更长的寿命。一些类型的LED具有比荧光光源更高的转换效率，并且已经在实验室中示范甚至更高的转换效率。为了LED在各种照明应用中被接受，优化处理的每个步骤并且实现最高可能效率是重要的。

由于常规LED使用经调节的DC功率，所以与常规LED或者LED照明系统关联的问题是从AC功率向DC功率的功率转换。LED通常以恒定DC电流和恒定DC电压运行。另一方面，电业公司递送AC电流和/或AC电压。常规电源(比如电插座处的功率)为AC功率。市面上的当前可用照明系统(比如白炽灯泡和/或卤素灯)由AC功率供电。

一种用于解决针对LED照明系统的DC功率要求的常规方式是提供AC到DC功率转换。从AC向未经调节的DC的功率转换、然后从未经调节的DC向经调节的DC转换经常笨重而昂贵。具体而言，在AC到DC转换器中使用的电容性元件通常具有更短寿命，这将影响LED照明系统的总寿命。

发明内容

公开一种使用可重新配置发光二极管(“LED”)阵列的发光设备，该阵列能够由AC电源或者未经调节的DC电源供电。发光设备在一个方面中耦合到控制器、LED阵列和电源，其中电源可以是AC功率源或者未经调节的DC功率源。尽管电源提供电功率，但是控制器响应于电功率的波动来生成各种LED控制信号。LED阵列允许根据LED控制信号的逻辑状态来激活LED中的至少部分LED。

将理解本发明的其它方面根据下文具体描述将变得容易为本领域技术人员所清楚，在该具体描述中通过示例仅示出和描述LED的示例配置。如将认识到的那样，本发明包括其它和不同方面并且能够在各种其它方面中修改它的若干细节而均未脱离本发明的精神实质和范围。因而附图和具体描述将视为性质上为示例而非限制。

附图说明

根据下文给出的具体描述并且根据本发明各种方面的附图将更全面地理解本发明的示例方面，然而这不应解释为使本发明限于具体方面而是仅为了说明和理解。

图1是图示了根据本发明一个方面的可重新配置LED阵列的框图，该阵列具有能够控制LED的控制器；

图2是图示了根据本发明一个方面的具有可重新配置LED阵列的照明系统的框图，该阵列具有控制器；

图3是图示了根据本发明一个方面的具有控制器的可重新配置LED阵列的另一拓扑或者布局的框图；

图4A-图4D是图示了根据本发明一个方面的具有H桥操作的可重新配置LED阵列的框图；

图5-图9图示了示例AC LED拓扑，这些拓扑示出了根据本发明一个方面的可重新配置LED阵列；

图10是示出了一组图形的图，该组图形图示了向使用根据本发明一个方面的可重新配置LED阵列的照明系统递送功率的性能；

图11是图示了根据本发明一个方面的用于控制可重新配置LED阵列的控制电路的框图；

图12是图示了根据本发明一个方面的用于使用控制器来重新配置LED阵列的过程的流程图；

图13是图示了LED示例的概念横截面图；

图14是图示了具有磷光体层的LED的示例的概念横截面图；

图15A是图示了LED阵列的示例的概念顶视图；

图15B是图15A的LED阵列的概念横截面图；

图16A是图示了LED阵列的替代配置的示例的概念顶视图；

图16B是图16A的LED阵列的概念横截面图；并且

图17示出了根据本发明一些方面的包括通过激光划线来制造的LED或者LED器件的示例设备。

具体实施方式

这里在一种重新配置能够使用AC功率的发光二极管(“LED”)阵列的方法、设备和装置的背景中描述本发明的方面。