[发明专利]LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明装置。更具体地，本发明涉及一种LED照明装置，这种LED照明装置能够通过关闭/打开壁开关进行调光且以各种方式控制调光等级（多级调光），而不需要在使用壁开关的现有照明器材中进行单独的布线操作和增加附加的元件。

背景技术

通常，调光的词典释义是使眼睛变暗。在涉及照明器材的领域中，调光指将照明器材的照度控制至期望的亮度，实现调光的装置被称为调光器。

在最近的照明设计中，与调光或调光器相关的技术已经不仅用于创造舒适的照明环境，还用于推动照明的质量改进（例如眩光去除）、氛围营造的照度控制、或节能。调光和调光器常常应用于稳定器并且提供上述功能。

稳定器连续地向照明器材提供恒定的电压，并且控制照明器材的放电，从而连续地维持照明器材的照明。照明器材具有负的电压-电流特性。因此，当灯最初被点亮时，电压连续地降低以使电流增大。结果，照明器材可能损坏。为了防止毁坏照明器材，稳定器是必要的。在照明器材点亮之后，稳定器提供恒定的电压以限制电流。

图1是传统的三端双向交流开关（TRIAC，Triode for Alternating Current）调光电路的配置的电路图。

传统的调光电路20连接在交流电源线的壁开关98与白炽灯10之间。电阻器R23和电容器C24决定交流电压经过0V之后的延迟时间电阻器R23可包括可变电阻器。用户可通过改变电阻器R23控制延迟时间。此时，在TRIAC25打开之前，除了储存在电容器C24中的电流之外没有电流流过电阻器R23。该小电流流入白炽灯10中。典型地，白炽灯包括具有几百欧姆Ω电阻的电阻器元件。在延迟时间过去之后，电容器C24的电压可被设定为足以使二端交流开关（DIAC，Diode for Alternating Current）26电导通的电平。当DIAC 26电导通时，短电流脉冲被引入TRIAC25的GT。然后TRIAC25打开。

图2是传统TRIAC调光电路的工作状态的波形图。

随着延迟时间的增大，TRIAC的导通角减小。因此，白炽灯的功率或电流的量可被控制。改变延迟时间来控制负载的可用功率的操作称为相控。

然而，使用TRIAC调光器（诸如传统调光电路20）的照明器材具有低功率因子。例如，当照明器材被设置为低亮度时，其功率因子减小至0.2或更小。

而且，TRIAC调光器生成电磁干扰（EMI）和噪声。也就是说，EMI滤波器通常包括电容器21和电感器L22。

而且，TRIAC调光器被设计为用于控制电阻性负载，诸如白炽灯。当在使用TRIAC方法时将调光等级设置为低值时，钨丝的温度降低以产生微红的光。

而且，TRIAC调光器与大多数白炽灯和LED照明器材不兼容。这是因为，由于LED通过正向电流放出光，光可在电流被切断时立即消失。而且，当使用部分阻断交流电压的方式时，LED可能看起来闪烁。

与现有的白炽灯或荧光灯相比，LED照明装置在亮度、功耗、大小、重量和寿命方面具有优点。为了将LED用作照明器材，已经做出了许多尝试和开发。而且，对LED的需求也在稳步增加。

因此，与白炽灯或荧光灯类似，LED照明装置需要调光功能以及简单地打开/关闭LED灯的操作。具体地，LED照明装置需要调光的功能，而不需要在公共场所（诸如，商场、商店、学校、医院、办公室和工厂）停业之后或在夜间关闭灯。

然而，由于包括调光电路的TRIAC调光器必须独立地安装在照明装置中，因此必然会发生附加的花费。因此，大多数荧光灯、节能灯和普通的LED灯不包括调光装置，并且可仅被打开至最大或全部关闭。因此，需要进行功能改进。

发明内容

由此，本发明已经努力解决在相关领域中出现的技术问题，并且本发明的目的是提供LED照明装置，该LED照明装置能够通过壁开关的断开/闭合操作或断开时间执行调光，并且以各种方式控制调光等级（多级调光）而不需要在使用壁开关的现有照明器材中进行单独的布线操作和增加附加的部件。