[发明专利]用于具有发光二极管的照明装置中的故障保护的装置

说明书

技术领域

本公开的主题涉及照明装置，以及更具体来说，涉及用于具有发光二极管(LED)的照明装置的故障保护(例如短路和组件破坏)。

背景技术

发光二极管(LED)是流行的光源。LED的示例包括：LED芯片，其发射光；颜色转换模块，包括半透明密封材料(例如环氧树脂和/或硅树脂)；以及磷层，其覆盖LED芯片。发射白光的LED的出现使LED更广泛地可用于供商业和住宅照明产品中使用。LED及其所在的照明装置与白炽灯相比，具有诸如更长寿命、优良响应性和紧凑构造之类的优点。因为LED本身是小巧轻便构造，所以薄和三维照明器材的形成提供其它优点，例如增强照明器材设计中的自由度。

发明内容

本公开描述与包括发光二极管(LED)的照明装置一起使用的保护装置的实施例。这些保护装置响应多种故障状况(包括短路状况和组件破坏状况)而起动。此外，本公开的保护装置满足工业要求和标准，包括但不限于：担保人实验室(Underwriters Laboratories, UL)2类。

通过参照以下结合附图的描述，本公开的其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

现在简要地参照附图，附图包括：

图1示出包括发光二极管的示范照明装置的框图；

图2示出供图1的照明装置中使用的示范保护装置的拓扑的示意图；

图3示出包括图2的保护装置的示范照明装置的拓扑的示意图；

图4示出例如图1、图2和图3的照明装置等照明装置的各种信号的电压的曲线图。

在适当的情况下，相似参考标号在若干视图中通篇表示相同或对应组件和单元，其不是按规定比例的，除非另加说明。

具体实施方式

图1示出具有防止故障状况(其能够包括短路状况和单个组件破坏状况中的任一个或两者)期间的损坏的特征的示范照明装置100的框图。这类故障状况引起电流和/或电压的迅速变化，其能够损坏照明装置100中的组件。在许多情况下，工业标准(例如担保人实验室(UL)标准)定义这类变化的可接受等级，以防止火灾或其它危险的发生。如以下更多地论述，照明装置100的实施例配置成满足这类工业标准，以及在一个实施例中，使用健壮并且节省成本的电路设计来解决短路状况和组件破坏状况。

图1中，照明装置100包括光引擎102，其中具有作为主光源的一个或多个发光二极管104。光引擎102与驱动装置106耦合，其中驱动装置106提供驱动信号以使LED 104工作。驱动装置106具有诸如LED驱动电路108和反馈电路110之类的组件，其两者均包括分立电气元件(例如电阻器、电容器、晶体管等)的各种配置。当这些元件的一个或多个出故障时，或者当短路例如在光引擎102发生时，故障状况会发生。这些故障状况常常表现为对照明装置100的一个或多个工作条件(例如电流和/或电压)的变更，以及具体来说是光引擎102的驱动信号电流的迅速增加。

要防止故障以及来自故障状况的损坏，保护装置114与反馈电路110耦合。保护装置114响应短路以及响应一个或多个电气元件的故障而限制驱动信号电流。在一个示例中，保护装置114将驱动信号电流保持在准许发光二极管在故障期间持续工作的电平或者低于该电平的电平。保护装置114包括参考组件116、比较器组件118(例如运算放大器)和开关组件120(例如场效应晶体管(FET)或者金属氧化物场效应晶体管(MOSFET))。这些组件能够包括分立电气元件(例如电阻器、电容器、晶体管等)的组件，其示例通过以下图2和图3的拓扑示出。

在照明装置100的工作期间，外部电流输入(交流(AC)输入)对照明装置100供电。驱动装置106将AC输入转换成驱动信号电流，其使LED 104发射光。反馈电路112监测驱动信号电流，并且生成保护装置114接收的输入信号。输入信号的性质的变化确定保护装置114是否限制驱动信号电流。在一个示例中，比较器组件118将输入信号与来自参考组件116的参考信号进行比较。比较器118生成开关信号，其在开关组件120的断开与闭合位置之间操作开关组件120。输入信号与参考信号的偏差使比较器118改变开关信号，由此使保护装置114限制驱动信号电流。