[发明专利]包括多个LED的照明系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及照明领域。特别地，本发明涉及一种包括多个LED并且能够生成具有可控色点的光输出的照明系统。

背景技术

用于生成光的照明系统是众所周知的，并且这同样适用于LED作为光源在这样的照明系统中的使用。因此，这里将省略其详细解释。

一般而言，可以为照明系统限定若干操作要求。一个明显的要求是，该系统可以接通和关断。第二个要求是可调光性：希望的是可以改变光输出的强度。第三个要求是颜色可变性：希望的是可以改变光输出的颜色。

关于颜色，众所周知的是，可以在二维颜色空间中描述人眼所感知的颜色。在该空间中，纯色或单色（即具有可见光谱内的一个频率的电磁辐射）位于具有两个与可见光谱的边界相应的端点的弯曲线上。该曲线与连接所述端点的直线一起形成公知的颜色三角形。该三角形内的点与所谓的混合色相应。颜色的一个重要特征是，当人眼接收源自两个具有不同色点的光源的光时，人眼不能区分两种不同的颜色，而是感知到混合色，其中该混合色的色点位于连接这两个光源的两个色点的直线上，而在该线上的确切位置取决于对应光强度之间的比值。混合色的总体强度与加在一起的对应光强度相应。因此，有可能生成具有与所述线的任何希望的点相应的色点、具有一定限度内的任何希望的强度的光。类似地，利用三个光源，有可能再现由三个对应色点限定的三角形内的任何色点。

在照明领域，存在能够生成可以控制其颜色的光的普遍愿望。取决于应用的类型，照明系统的希望的特性可能是不同的。一种特定类型的照明系统是能够生成白色光和/或能够模仿从日出到日落的日光的光颜色的变化的日光灯。另一种特定类型的照明系统是白炽灯的具有相同“暖”光输出的替代物。

尽管以上所述基本上适用于任何类型的光源，但是鉴于其尺寸和成本并且考虑到LED产生单色光这一事实，颜色系统中特别适合的光源是LED。因此，已经开发了包括3种或4种（或者甚至更多种）不同LED类型的照明系统。举例而言，RGBW系统被提及，其包括红色、绿色、蓝色和白色LED。

为了能够在LED系统中实现可调光性，已知的是应用脉宽调制：代替恒定电流的是，LED接收到特定重复频率下的特定持续时间的电流脉冲，这些电流脉冲被选择得足够高以便不导致可感知的闪烁。

为了驱动LED，使用能够在相应驱动电压下生成所需的LED电流的LED驱动器。

为了能够设置和/或改变光输出的希望的色点，有必要能够单独地改变不同颜色的强度。虽然简单的系统可能每种颜色包括一个LED，但是实际的系统通常每种颜色具有多个LED。有可能通过一个公共驱动器驱动LED阵列，并且这些LED可以并联或串联或者以二者连接。然而，现有技术要求每种颜色存在至少一个驱动器。这使得这样的系统相对昂贵。此外，在驱动器系统与LED系统之间需要至少5根导线，如果不希望具有公共地，则需要甚至8根导线。

发明内容

本发明的重要目的是提供一种照明系统，其包括由一个公共驱动器驱动的4个不同的LED组，其中可调光性和颜色可变性是可能的。然而，本发明的主旨是也适用于包括2个或3个不同的LED组或者包括5个或更多个不同的LED组的照明系统。

在最新水平的技术中，LED驱动器典型地被实现为电流源。如本领域技术人员所公知的，像任何其他类型的二极管那样，LED具有在处于其正向导通状态下时几乎恒定的电压（表示为正向电压）的特性。因此，虽然驱动器输出电流由驱动器决定，但是驱动器输出电压却由LED决定。依照本发明，一种照明系统包括可控电流分布装置，该装置具有一个接收驱动器电流的输入并且具有多个耦合到对应LED组以便提供对应LED电流的输出。此外，驱动器主动设置其输出电压，该输出电压用作用于电流分布装置的控制信号。取决于该控制信号，电流分布装置设置对应LED电流的特定比值。

在一种实现方式中，可控电流分布装置可以包括设有存储器的处理器，该存储器包含限定输入电压与输出电流比值之间的关系的信息。在另一种实现方式中，可控电流分布装置包括LED系统的特定硬件配置。

从属权利要求中提到了另外的有利的详尽细节。

附图说明

本发明的这些和其他方面、特征和优点将进一步通过以下参照附图对于一个或多个优选实施例的描述加以解释，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部分，并且在附图中：

图1示出了示意性地图解说明照明系统的现有技术设计的框图；

图2为示意性地图解说明二极管的电气行为的曲线图；