[发明专利]使用LED串照明空间的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED(发光二极管)照明的领域。更特别是，本发明涉及使用串联连接的LED段的LED串照亮空间的方法和装置。

背景技术

美国专利US7081722公开了用于驱动多相中的LED的方法和电路。提供了被分为彼此串联的组的一串LED。每组通过单独的导电路径耦合到地。在每个导电路径中提供相位开关。通过增加该输入电压，在所述串的下游中依序使LED串一组一组地接通。

在LED照明领域，存在进一步增强照明功能性以及创建具体的空间分布照明的需要。

发明内容

期望提供用于具有空间分布照明的照亮空间的方法和装置。也期望以简单的方式且以降低的成本提供空间分布照明。

为了更好地处理这个被关心的问题，在根据本发明的第一方面中，提供了使用包括彼此串联的第一LED段和至少一个另外LED段发光二极管(LED)串来照亮至少部分空间的方法，每个LED段都包括至少一个LED，该LED串是由整流AC电压供电。当整流AC电压高于第一电压电平时，供电第一LED段，并且当整流AC电压高于比第一电压电平高的第二电压电平时，供电第一LED段和另外LED段。第一LED段被设置为将光辐射到空间的第一体积，并且另外LED段被设置为将光辐射到该空间的第二体积，第一体积至少部分地不同于第二体积。第一LED段发出具有第一光属性的光，并且另外LED段发出具有第二光属性的光，其中第二光属性等同于或不同于第一LED段的光属性。光属性可以包括光强度和光颜色。

该LED串在下文中也被称为LED模块，其包括串联连接的多个LED。每个LED段可以包括按照需要相互连接的一个或更多LED。每个LED的电压可以相同或不同于其他段。可以不同地选择LED串中LED段的数目，并且该数目至少是两个。

该LED串可以包括全都辐射相同颜色光的LED段。

在其他实施例中，一个或更多第一LED段可以发出具有第一色温的光，并且一个或更多另外LED段可以发出具有第二色温的光。由一个第一LED段发出的光的第一色温可以不同于由另一个第一LED段发出的光的第一色温，并且由一个另外LED段发出的光的第二色温可以不同于由另一个另外LED段发出的光的第二色温。第一LED段可以发出红色、橙色、黄色或琥珀色光，包括其任何组合，并且包括饱和或较不饱和的颜色的光。

当AC电压没有减弱时，在市电电压的半周期期间向第一LED段和另外LED段两者供电，其中市电电压会超出第一电压电平和第二电压电平两者。

当用减弱的经整流AC电压来驱动如上所述的LED段的串时，LED段会根据所应用的电压电平工作。在市电电压的半周期中，当瞬时电压上升时，最初会在高于第一电压电平上向第一LED段供电从而辐射光，然后，另外当瞬时电压进一步上升时，可以在高于第二电压电平上向另外LED段供电从而辐射光，而当瞬时电压分别降到低于第二电压电平和第一电压电平时，另外LED段和第一LED段随后停止辐射光。当第一LED段和另外LED段被设置为分别照亮第一和第二体积(两个体积至少部分不同于彼此)，由LED段的串生成的光的一部分照亮第一体积，并且另一部分照亮第二体积。

当AC电压减弱时，在市电电压的半周期期间向第一LED段供电的持续时间和向另外LED段供电的持续时间两者都减少。当AC电压减弱以便在市电电压的半周期期间超过第一电压电平但没有超过第二电压电平时，在半周期期间将仅仅向第一LED段供电。因此，调暗越高，第一LED段就将更明显地主导作为整体的由LED串发出的光的强度和／或色温。

当诸如通过AC电压的相角切割、或者通过减少电压振幅、或者通过其组合来对LED段的串进行调光时，也就是说，根据LED段的固有属性(例如，正向工作电压)和各自的驱动电路操作，由分别照亮第一体积和第二体积的LED段的串生成的各部分光的比率会自动改变。这个见地已经产生本发明，其中，改变的比率被用于当调光时设计特定的空间光分布，其适合于特定目的。在这个设计中，可以考虑由LED段生成的光强度和光颜色。

当LED在低于为其设计的标称电压低的平均电压下工作时，调光LED模块。由于电压减小，因此LED模块功率和光输出减少。用于调光LED模块的可变电压由在AC电压和LED模块之间耦合的调光装置产生。该调光器可以是用于改变电压振幅的装置，然而，通常其为固态开关器件，在市电电压频率下接通和断开AC电压，由此将功率脉冲供给到LED模块。