本發(fā)明描述了led照明系統(tǒng)，以及控制led照明系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)：

已知類型的室內(nèi)照明裝置可以包括各種不同類型的光源，例如，鹵素?zé)?、白熾燈等。這些燈可以結(jié)合各種種類的調(diào)光器(例如，切相調(diào)光器，其切割市電輸入電源的一部分，以減少提供給常規(guī)光源的平均功率)使用。使用發(fā)光二極管作為光源的led照明由于其降低的功耗和更長的燈的壽命，也變得更普遍和受歡迎。led燈適用于諸如e14、e27、gu10等的標(biāo)準(zhǔn)連接器，使得這些燈可以用于對現(xiàn)有的照明器材進(jìn)行改裝。wo2013177167a1公開了用于控制照明設(shè)備的方法和器具，其中對能量源中的調(diào)光特性進(jìn)行檢測，并基于該調(diào)光特性來控制開關(guān)，以將能量傳輸至負(fù)載。

然而，這樣改裝的led燈不應(yīng)被連接至諸如壁掛式調(diào)光器的傳統(tǒng)切相調(diào)光器的輸出，因?yàn)榭赡軙l(fā)生對led燈的損壞。切相調(diào)光器的范圍可以從最小值(未調(diào)光，對應(yīng)于100％或最大光輸出)延伸到最大值(完全調(diào)光，對應(yīng)于最小光輸出)，并且“切相角”限定180°半波被前沿或后沿調(diào)光器切割的程度。在最小調(diào)光設(shè)置下，切相角可以接近于0°，并且在最大調(diào)光設(shè)置下，切相角可以接近180°。燈的輸入處的平均電壓隨著切相角的增加而減小。在led燈的情況下，該切相電壓被施加到驅(qū)動器的輸入，并且特別是在大的切相角下，降低的電壓對于led驅(qū)動器可能成為一個問題。為警示用戶，制造商通常為燈提供打印的警告語。然而，這并不能可靠地防止led燈的不正確安裝。

對于一些類型的led燈，對用戶來說，燈已被連接至傳統(tǒng)調(diào)光器不是直接顯而易見的，因?yàn)闊舻尿?qū)動器會設(shè)法向led遞送恒定電流直到達(dá)到某一最大切相角。直到達(dá)到該最大切相角，光輸出才保持基本恒定。超過該最大切相角，驅(qū)動器將不能使輸入功率匹配到所需要的輸出，并且燈將例如通過明顯閃爍或停止發(fā)光而呈現(xiàn)不穩(wěn)定的行為。

然而，即使低于最大切相角，當(dāng)驅(qū)動器可以確保光輸出恒定時，仍然可能損害燈的行為。例如，前沿切相輸入上的急劇的電壓增加可以導(dǎo)致燈電路中的電流尖峰。另外，紋波電流可以在燈電路的各個部分中顯著地增加。電流尖峰和/或紋波電流可以最終導(dǎo)致燈的損壞，但是這種效果對用戶來說不明顯，直到led燈在其預(yù)期壽命前開始表現(xiàn)不佳或故障。

其中燈驅(qū)動器具有高功率因數(shù)的較新的一代led燈可以對傳統(tǒng)調(diào)光器的調(diào)光器設(shè)置做出反應(yīng)，即led燈的光輸出受切相角的影響。然而，這些led燈也不旨在與切相調(diào)光器一起使用。用戶可能把燈的表面上的“響應(yīng)”誤解為意味著燈是調(diào)光器兼容的，并且甚至可能把該“響應(yīng)”解釋為積極地使用調(diào)光器來調(diào)整光輸出。結(jié)果，led燈可能表現(xiàn)出不穩(wěn)定的行為并且可能在其預(yù)期壽命前故障。

盡管有制造商的打印的警告語，但是由于用戶可能沒有意識到較舊的或較新的一代led燈已被不正確地安裝于現(xiàn)有的照明機(jī)構(gòu)中，如果燈過早故障或出現(xiàn)不能令人滿意的行為，則顧客的不滿可能反而被引向燈和燈的制造商。

因此，本發(fā)明的一個目的是提供將led燈并入現(xiàn)有照明裝置中、從而避免上述問題的改進(jìn)的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的led照明系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求5所述的led燈、以及根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制led照明系統(tǒng)的方法來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，led照明系統(tǒng)包括：無線通信裝置，用于信號在照明系統(tǒng)的設(shè)備之間的無線傳輸；可連接至市電電源的至少一個led燈，該led燈包括具有控制單元的驅(qū)動器裝置，其中控制單元用于根據(jù)在無線通信裝置之上接收的接收信號來控制燈；被實(shí)現(xiàn)為檢測到led燈的切相輸入的切相檢測器；以及保護(hù)電路，被實(shí)現(xiàn)為如果切相輸入的切相角超過臨界閾值，則防止led燈利用切相輸入的操作，其中所述保護(hù)電路適于防止led燈暴露于切相輸入。

在本發(fā)明的上下文中，“l(fā)ed燈”的表述應(yīng)理解為包括以下各項的led照明設(shè)備：作為光源的一個或多個發(fā)光二極管；以及驅(qū)動器裝置，驅(qū)動器裝置包括用于驅(qū)動led光源的一個或多個驅(qū)動器以及用于控制驅(qū)動器(一個或多個)的控制單元。led光源可以被封裝在諸如玻璃燈泡的透明或半透明套子里。具有其驅(qū)動器(一個或多個)和控制單元的驅(qū)動器裝置可以理解為被并入照明設(shè)備的外殼中。為允許led燈用于對現(xiàn)有常規(guī)光源進(jìn)行改裝，可以理解為led燈包括適當(dāng)?shù)牟遄B接器(例如，e27連接器)。“可連接至市電電源”的表述應(yīng)理解為意味著到led燈的電壓輸入可以是市電電壓，即，led燈不需要變壓器來執(zhí)行輸入電壓轉(zhuǎn)換。連接器和外殼可以一起形成led燈的基座。如介紹中所描述的，可以假設(shè)led燈與傳統(tǒng)調(diào)光器不兼容。相反，如上面所指出的，led設(shè)備的控制單元可以調(diào)節(jié)驅(qū)動器(一個或多個)，以實(shí)現(xiàn)介于最小光輸出水平和最大光輸出水平范圍之間的所期望的光輸出水平。如介紹中所說明的，這樣的led燈與傳統(tǒng)切相調(diào)光器不兼容。盡管相對較小的切相角(例如，高達(dá)約50°)可以不明顯地改變光輸出并且可以不引起對驅(qū)動器的長期損害，但超過臨界閾值的切相角(例如，大于70°的切相角，取決于燈的驅(qū)動器)確實(shí)可以導(dǎo)致對驅(qū)動器的損害，即使該損害不是立刻明顯的。因此，在本發(fā)明的上下文中，對到led燈的切相輸入的檢測應(yīng)理解為對這樣的臨界切相輸入的檢測。以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的方法確保了防止led燈在切相輸入超過臨界切相角的情況下的操作。

根據(jù)本發(fā)明的led照明系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)被無意地連接至傳統(tǒng)調(diào)光器時，led燈可以可靠地得到保護(hù)免受損壞。led燈可以在完全自動的“自修復(fù)”程序防止在有切相輸入的情況下操作，使得不必用戶交互。照明系統(tǒng)也可以被實(shí)現(xiàn)為涉及用戶，使得照明系統(tǒng)提供另外的優(yōu)點(diǎn)(提高顧客關(guān)于當(dāng)led燈被安裝在現(xiàn)有照明系統(tǒng)中時可能繼發(fā)的損壞的意識)。下面將詳細(xì)說明可以防止led燈在切相輸入超過臨界水平的情況下操作的各種方式。

根據(jù)本發(fā)明，led燈包括：驅(qū)動器裝置，驅(qū)動器裝置具有控制單元，控制單元用于根據(jù)從無線通信裝置接收的信號來控制led燈；切相檢測器，被實(shí)現(xiàn)為檢測到驅(qū)動器裝置的驅(qū)動器的切相輸入；以及保護(hù)電路，被實(shí)現(xiàn)為當(dāng)切相輸入的切相角超過臨界閾值時，防止led燈利用切相輸入的操作，其中所述保護(hù)電路適于防止led燈暴露于切相輸入。

根據(jù)本發(fā)明的led燈的優(yōu)點(diǎn)是，通過相對較小的努力，燈可以可靠地被保護(hù)，免受當(dāng)其操作時，可能由切相調(diào)光器導(dǎo)致的損壞。如下面將說明的，根據(jù)本發(fā)明的燈可以以若干方式防止利用切相輸入的操作?？梢允峭耆詣拥捻憫?yīng)，使得在不必依靠照明系統(tǒng)的用戶的情況下，根據(jù)本發(fā)明的led燈可以可靠地被保護(hù)免受損壞。

根據(jù)本發(fā)明，控制led照明系統(tǒng)的方法包括步驟：提供用于信號在led照明系統(tǒng)的設(shè)備之間無線傳輸?shù)臒o線通信裝置；提供可連接至市電電源的至少一個led燈，其中l(wèi)ed燈包括控制單元，用于根據(jù)無線通信裝置之上接收的信號來控制燈；檢測到led燈的切相輸入；以及如果切相輸入的切相角超過臨界閾值，則通過防止led燈暴露于切相輸入來防止led燈利用切相輸入的操作。

根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)在于其提供了響應(yīng)到led燈的切相輸入的簡單而直接的方式，并且可以確保led燈被保護(hù)免受對這樣的切相輸入的延長暴露。如下面將要說明的，根據(jù)本發(fā)明的方法允許以完全自動的方式或者以涉及與照明系統(tǒng)用戶的交互的方式來防止led燈利用切相輸入的操作。

獨(dú)立權(quán)利要求和以下描述公開了本發(fā)明的特別有利的實(shí)施例和特征。實(shí)施例的特征可以進(jìn)行合適的組合。在一個權(quán)利要求類別的上下文中描述的特征可以同樣應(yīng)用到另一權(quán)利要求類別。

根據(jù)本發(fā)明的led照明系統(tǒng)提供了確保led燈被無意地連接至傳統(tǒng)調(diào)光器時不被損壞的方式。因此，在不以任何方式限制本發(fā)明的情況下，術(shù)語“燈”和“l(fā)ed燈”可以在下文中交換使用，且led照明系統(tǒng)也可以被稱為“照明系統(tǒng)”。當(dāng)然，諸如鹵素?zé)?、白熾燈等的其他常?guī)光源可以連接至照明系統(tǒng)的共享電源。盡管常規(guī)光源可以從相同電源獲取電力，但常規(guī)光源并不包括在無線通信系統(tǒng)中，且使用諸如壁掛式開關(guān)的常規(guī)開關(guān)來接通或斷開。

在根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)中，led燈各自包括控制單元。控制單元可以包括被實(shí)現(xiàn)為處理輸入信號和生成輸出信號的微處理器，并且在下文中控制單元可以被稱為微處理器控制單元(mcu)。無線通信裝置允許信號在照明系統(tǒng)的設(shè)備之間的無線傳輸，使得照明控制信號可以被照明系統(tǒng)的led燈的控制單元接收。存在用于無線設(shè)備之間的本地通信的各種已知的和已制定的協(xié)議。例如，低帶寬無線設(shè)備可以使用藍(lán)牙協(xié)議在短距離上彼此通信。用于通信協(xié)議的其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許在更遠(yuǎn)距離上的射頻無線通信。規(guī)范是這種通信協(xié)議的一個示例。通過由這種系統(tǒng)的設(shè)備形成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)使得更長距離上的通信成為可能。因此，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，照明系統(tǒng)的設(shè)備被實(shí)現(xiàn)為使用這樣的通信協(xié)議(例如，lightlink)來交換數(shù)據(jù)，并且在下文中可以假定照明系統(tǒng)包括使用合適的協(xié)議向led燈發(fā)出射頻(rf)命令的集線器或橋接器。這樣的集線器或橋接器也可以在無線局域網(wǎng)(wlan)中的以太網(wǎng)上通信。為此，照明系統(tǒng)優(yōu)選地包括諸如wlan路由器的無線路由設(shè)備。這樣的路由器允許多個設(shè)備在無線局域網(wǎng)上通信，并且可以用于將照明系統(tǒng)擴(kuò)展為包括具有因特網(wǎng)能力的任何設(shè)備。

可以以通常方式(例如，使用壁掛式開關(guān)以接通和斷開燈)來控制根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)。然而，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，照明系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)用戶的通信設(shè)備。例如，諸如平板電腦、智能手機(jī)等的設(shè)備也可以被包括在無線網(wǎng)絡(luò)中。例如，用戶可以在其智能手機(jī)上安裝適當(dāng)?shù)能浖?yīng)用或“app”來與集線器通信，以向照明系統(tǒng)的一個或多個led燈傳送照明命令。

led燈是固有可調(diào)光的，并且led驅(qū)動器可以被實(shí)現(xiàn)為降低到led的電壓和/或電流，以實(shí)現(xiàn)所期望的光輸出水平。當(dāng)led燈包括發(fā)射不同顏色光的led(例如，具有紅、綠和藍(lán)led的led燈)時，這種效果也可以用來獲得所期望的光的顏色。通過調(diào)整到特定led的電壓和/或電流，基本上可以實(shí)現(xiàn)任何顏色。在下文中，術(shù)語“燈特定的調(diào)光器設(shè)置”和“rf調(diào)光器設(shè)置”可以用于區(qū)分led燈的光輸出的該有意調(diào)整以及通過傳統(tǒng)切相調(diào)光器的無意調(diào)整。

如上文所述，傳統(tǒng)切相調(diào)光器通過“砍掉”整流的市電電壓的一部分來操作，以降低到常規(guī)可調(diào)光源的平均電壓。切相調(diào)光器的切相角確定被切割的整流電壓的量。因此，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，切相檢測器被實(shí)現(xiàn)為檢測切相調(diào)光器的切相角。這可以通過確定輸入電壓基本為零的持續(xù)時間來實(shí)現(xiàn)。如果切相角超過臨界閾值，則照明系統(tǒng)然后可以做出反應(yīng)以保護(hù)led燈。該臨界閾值可以被選擇為相當(dāng)?shù)?，以避免使用可能?dǎo)致不期望的電流尖峰或電流紋波的輸入信號來驅(qū)動led燈。例如，大于最大容許角度130°的任何切相角從長期而言對led燈可能是有問題的，并且當(dāng)led燈被連接至切相角設(shè)定為超過最大容許角度的切相調(diào)光器時，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的保護(hù)電路可以防止led燈操作。

檢測切相的持續(xù)時間是可能的，但是該方法需要相當(dāng)大的努力。因此，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的切相檢測器可以以若干備選方式檢測不期望的或不能接受的切相角。例如，檢測可以基于切相輸入的特性。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，切相檢測器包括欠壓檢測電路。該方法基于已知調(diào)光器輸出處的平均電壓根據(jù)切相角被減小。平均電壓隨著切相角的增加而減小。切相檢測器可以包括確定平均電壓的部件，并且當(dāng)平均電壓低于某一閾值水平時，可以輸出適當(dāng)?shù)木嫘盘枴?/p>

在另一方法中，切相檢測器優(yōu)選地可以包括過電流檢測電路，過電流檢測電路被實(shí)現(xiàn)為檢測燈電路的相關(guān)部分中(例如，通過驅(qū)動器的輸出電容器的電流中)的電路峰值或尖峰。當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)光器結(jié)合led驅(qū)動器使用時，這樣的電流尖峰是特性，并且電路尖峰的“高度”與切相角相關(guān)。切相檢測器的這樣的實(shí)現(xiàn)利用了這些知識，且當(dāng)電流尖峰超過某一閾值水平時，可以輸出適當(dāng)?shù)木嫘盘枴?/p>

對切相角的檢測是間接的且可能是困難的，因?yàn)閭鹘y(tǒng)調(diào)光器不僅切割輸入，而且使輸入的波形畸變。另外，到led燈的輸入波形也將取決于由燈呈現(xiàn)的負(fù)載?；谄骄妷旱南鄬唵蔚目刂圃谝恍┣闆r下可能是不足的，因?yàn)檎鞯氖须婋妷翰粌H取決于調(diào)光器的設(shè)置，而且還取決于燈的負(fù)載，燈的負(fù)載進(jìn)而取決于led燈的rf調(diào)光器設(shè)置。上述的簡單控制可以導(dǎo)致燈由于低的平均電壓測量(相對較小的切相角和rf調(diào)光器設(shè)置的累積)而進(jìn)入“斷開”狀態(tài)，以及由于“健康的”平均電壓而進(jìn)入“接通”狀態(tài)，然后隨著平均電壓的降低再次進(jìn)入“斷開”狀態(tài)，等。控制循環(huán)將無限地重復(fù)，導(dǎo)致燈閃爍。

因此，在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，led燈的切相檢測器包括用于測量燈的驅(qū)動器的輸出電流的驅(qū)動器電流監(jiān)測電路，因?yàn)檫@與燈輸出直接相關(guān)。優(yōu)選地，測量經(jīng)平均的或經(jīng)穩(wěn)定的電流。如果所測量的電流低于某一閾值，則可以假定切相調(diào)光器正在與該燈一起使用。優(yōu)選地，還考慮led燈的實(shí)際rf調(diào)光器設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)可以使用由切相檢測器提供的信息來激活保護(hù)電路，保護(hù)電路然后做出響應(yīng)，以防止led燈由于切相輸入的進(jìn)一步操作。這可以以若干方式實(shí)現(xiàn)。例如，在一種直接且簡單的方法中，保護(hù)電路被實(shí)現(xiàn)為向燈的驅(qū)動器(一個或多個)生成控制信號，以將led燈置于操作的待命模式。在待命模式中，led燈的led有效地“斷開”，即驅(qū)動器不向led提供電流。當(dāng)保護(hù)電路從切相檢測器接收到警告信號時，保護(hù)電路基本上可以立即進(jìn)行這些操作。led燈被保護(hù)免受對切相輸入的任何進(jìn)一步暴露，并且可以預(yù)先制止燈的任何損壞。

在上述示例中，用戶可能意識到led燈已被安裝于錯誤的機(jī)構(gòu)中。然而，簡單地斷開燈或?qū)⑵淝袚Q到待命可能同樣會混淆或激怒可能不明白燈為何會斷開的用戶。因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動led燈以向照明系統(tǒng)的用戶生成視覺警告。例如，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，燈接通時，當(dāng)燈的控制單元檢測到led燈的電源上存在切相輸入時，基本上立刻操作led燈以輸出一個或多個光的突發(fā)。該視覺信號向用戶指示應(yīng)當(dāng)改變照明系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)?？梢灾貜?fù)視覺信號直到用戶斷開燈，或手動地將調(diào)光器設(shè)置改為最大功率輸入(即，接近于零的切相角，導(dǎo)致零或最小的功率輸入的切相)。如果燈的控制單元檢測到?jīng)]有采取這樣的動作，即到燈的功率輸入仍然是切相的，則控制單元決定將led燈置于操作的待命模式。如果用戶與led燈不在同一個房間(例如，當(dāng)遠(yuǎn)程接通led燈時)，則可能出現(xiàn)這樣的情況。

如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)包括諸如平板電腦、智能手機(jī)等的用戶通信設(shè)備。這允許集線器向用戶通知關(guān)于一個或多個led燈的任何問題。例如，如果切相輸入正被施加到一個或多個led燈，則每個受影響的燈的控制單元可以通知集線器，集線器進(jìn)而可以向運(yùn)行在用戶智能手機(jī)或平板電腦上的應(yīng)用程序發(fā)送合適的警告消息。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，該消息包括幫助用戶修正照明系統(tǒng)的配置的指令的集合。例如，消息可以向用戶示出哪個燈正在被不正確地操作，并可以向用戶建議補(bǔ)救措施。一個示例性的消息可以向用戶建議修正燈所連接的調(diào)光器的調(diào)光器設(shè)置，或者將燈安裝在不同的照明器材中。如果用戶沒有在合理的時長內(nèi)對這樣的消息做出響應(yīng)，則燈的控制單元仍然可以決定通過將燈斷開連接或?qū)⑵渲糜诓僮鞯拇Ｊ絹肀Ｗo(hù)燈。

一些類型的傳統(tǒng)調(diào)光器包括遙控界面。這種類型的調(diào)光器可以用于常規(guī)照明裝置中，使得用戶可以借助于手持遙控器來調(diào)整光輸出。因此，在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，保護(hù)電路被實(shí)現(xiàn)為通過無線通信裝置向這樣的遙控調(diào)光器設(shè)備發(fā)出切相角修正信號。優(yōu)選地，切相角修正信號將遙控調(diào)光器設(shè)備的切相角調(diào)整至最小值。例如，如果調(diào)光器是前沿切相調(diào)光器，則其切相角優(yōu)選地改為盡可能地接近于0°。由于zigbee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備是彼此已知的，所以對照明系統(tǒng)來說，可以確定切相調(diào)光器是否的確是這樣的可控設(shè)備。因此，在這樣的情況下，照明系統(tǒng)可以決定調(diào)節(jié)調(diào)光器本身，并且可以選擇不發(fā)出上述視覺警告。相反，其可以向用戶的通信設(shè)備發(fā)送通知，通知用戶調(diào)光指令。

在根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)中，調(diào)整led燈的光輸出可以通過運(yùn)行在用戶通信設(shè)備(例如，其智能手機(jī))上的應(yīng)用程序來執(zhí)行。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，這種功能也可以通過能夠在照明系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行無線通信的便攜式調(diào)光器單元來執(zhí)行。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，只要從燈的驅(qū)動器的角度來看，切相輸入是臨界的，就中斷l(xiāng)ed燈的操作。換言之，只要切相檢測器確定切相角超過某一閾值，保護(hù)電路就將確保led保持在其“斷開”狀態(tài)，以保護(hù)燈電路。用戶可以對該反饋(例如，由led燈給出的視覺信號、通過運(yùn)行在用戶智能手機(jī)或平板上的應(yīng)用程序顯示的警報消息等)做出反應(yīng)，并且可以操作傳統(tǒng)調(diào)光器來使其返回最小切相角設(shè)置。在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括步驟：檢測到led燈的容許輸入，以及隨后重新開始led燈的操作。換言之，切相檢測器可以檢測到驅(qū)動器的輸入電壓當(dāng)前是否處于可接受形式(例如，具有小于臨界切相角的切相角)。保護(hù)電路然后可以向驅(qū)動器指示其應(yīng)當(dāng)再次接通led燈。優(yōu)選地，led燈重新開始由用戶初始選擇的設(shè)置(即，具有在燈進(jìn)入其“斷開”狀態(tài)之前有效的顏色和光輸出的設(shè)置)下的操作。

通過下文結(jié)合附圖所考慮的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他目的和特征將變得顯而易見。然而，應(yīng)當(dāng)理解，附圖僅僅是為圖示的目的而設(shè)計，并不作為對本發(fā)明界限的限定。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的led照明系統(tǒng)的第一實(shí)施例；

圖2示出了與前沿切相調(diào)光器相關(guān)聯(lián)的電壓和電流波形；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的led燈的第一實(shí)施例；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的led燈的第二實(shí)施例；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的led燈的第三實(shí)施例；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的led照明系統(tǒng)的第二實(shí)施例。

在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的對象。圖中的對象不一定按比例繪制。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的led照明系統(tǒng)1的第一實(shí)施例。在該示例性實(shí)施例中，led照明系統(tǒng)1包括諸如橋接器的協(xié)議橋接器11，以及通過無線lan與橋接器通信(例如，使用以太網(wǎng)協(xié)議)的路由器12。照明系統(tǒng)1包括至少一個led燈10。為使附圖簡單，僅示出了一個led燈10。led燈包括具有驅(qū)動器和控制電路的驅(qū)動器裝置100。驅(qū)動器裝置100具有通信接口，以允許其與橋接器11交換數(shù)據(jù)d10_11。以這種方式，橋接器11可以向燈10發(fā)送命令，并且燈10可以向橋接器11發(fā)送報告或反饋。另外，照明系統(tǒng)1的每個燈10可以在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)路由器，并且可以向照明系統(tǒng)1的其他燈轉(zhuǎn)發(fā)命令(起源于橋接器11)。以這種方式，網(wǎng)絡(luò)的物理范圍可以被擴(kuò)展。橋接器11和任何led燈10可以使用諸如lightlink的適當(dāng)協(xié)議來交換數(shù)據(jù)d10_11。

如上文所說明的，led燈10的用戶可以將燈10安裝在連接至市電電源2的照明器材中。諸如壁掛式調(diào)光器3的切相調(diào)光器3可以已經(jīng)存在于用戶的照明機(jī)構(gòu)中。如果調(diào)光器3被設(shè)定為在市電電壓上執(zhí)行切相，則根據(jù)切相調(diào)光器3的類型，到燈10的電源將以前沿或下降沿上的迅速的電壓變化為特征。

圖2示出了不能接受的或臨界的切相輸入vcut的一個示例。這里，在約60°的切相角處設(shè)定的前沿調(diào)光器在每個半周期的開始處切割市電電壓的一部分(由點(diǎn)線指指示)，產(chǎn)生切相輸入vcut。結(jié)果是迅速的電壓變化，這又導(dǎo)致通過燈的驅(qū)動器的輸出電容器的電流中的尖峰ispike。對于通常在低功率因數(shù)led驅(qū)動器設(shè)計中使用的濾波器電路的類型，在大切相角處的電流尖峰是有問題的。在這樣的驅(qū)動器中，使用π型濾波器，通過跨越濾波器輸出的相對較大的電容器來抑制電磁干擾(emi)。這樣的切相輸入vcut及產(chǎn)生的電流尖峰將最終損壞led燈10。另外，切相導(dǎo)致平均電壓的降低，這又增加了led燈的紋波電流，這繼而又導(dǎo)致溫度的顯著升高。為避免由電流尖峰和高溫導(dǎo)致的損壞，向根據(jù)本發(fā)明的led燈10提供可以檢測到led燈10的切相輸入的切相檢測器。如果切相檢測器檢測這樣的切相輸入，則照明系統(tǒng)1應(yīng)用保護(hù)電路，以防止led燈10利用切相輸入的操作。切相檢測器和保護(hù)電路在下文進(jìn)行說明。圖2也指示了可接受的或非臨界的切相輸入vok(由虛線指示)，對于這種情況，傳統(tǒng)切相調(diào)光器被設(shè)定為對應(yīng)于低的調(diào)光器設(shè)置的(即最大或接近最大的光輸出)、約20°的相對較小的切相角

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的led燈10的第一實(shí)施例。該簡化的圖示出了驅(qū)動器裝置100和led光源110。驅(qū)動器裝置100包括以非常簡化的方式示出的驅(qū)動器101。指示了其作為整流器的功能，且也指示其輸出電容器c。用于抑制emi的π型濾波器未示出，但可以理解，驅(qū)動器101包括這樣的濾波器且輸出電容器c是π型濾波器的元件。led光源110可以包括在任何適當(dāng)布置中的任何數(shù)量的led(例如，可以被混合以提供寬范圍顏色的白色和彩色led)(由圖中的led符號共同指示)。使用微處理器控制單元102(mcu)來控制驅(qū)動器101，以根據(jù)所期望的光輸出來提供電壓和電流(該圖以非常簡化的方式指示了驅(qū)動器101和光源110；在實(shí)際實(shí)施例中，使用合適的電路來驅(qū)動不同顏色的led串，以獲得所期望的顏色混合)。如上文所述，mcu102從協(xié)議橋接器接收命令d10_11。mcu102將這些命令d10_11轉(zhuǎn)換成用于燈的驅(qū)動器(一個或多個)101的適當(dāng)?shù)目刂菩盘?04。在該示例性實(shí)施例中，切相檢測器103a被實(shí)現(xiàn)為檢測在驅(qū)動器101的輸入處的欠壓vcut。當(dāng)市電電源與led燈10之間的切相調(diào)光器已被設(shè)定為降低平均電壓時，檢測到欠壓。當(dāng)檢測到欠壓(即，切相角不可接受地大)時，切相檢測器103a生成通知mcu102的信號105。為處理這種情況，led燈10包括保護(hù)電路106。在該示例性實(shí)施例中，保護(hù)電路106被實(shí)現(xiàn)為mcu102的一部分，但其當(dāng)然可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。保護(hù)電路106可以以硬件和/軟件的形式被實(shí)現(xiàn)，以對驅(qū)動器輸入處的欠壓做出反應(yīng)。例如，保護(hù)電路106可以輸出驅(qū)動器控制信號104，驅(qū)動器控制信號104指示驅(qū)動器101將led110置于待命狀態(tài)，從而保護(hù)燈電路免受尖峰損壞。用戶可以注意到，led燈10已被斷開。在進(jìn)一步的開發(fā)中，保護(hù)電路106可以輸出驅(qū)動器控制信號104，驅(qū)動器控制信號104指示驅(qū)動器101以使得led110以受控的方式閃光(例如，每秒閃光一次)，并且同時降低光輸出，然后將燈10置于待命模式。這種視覺信號可以通知用戶燈10以受控的方式被“關(guān)閉”，并且可以提示用戶檢查調(diào)光器設(shè)置。在進(jìn)一步的開發(fā)中，保護(hù)電路106可以向橋接器發(fā)出反饋消息d10_11，橋接器又可以向wlan路由器發(fā)送消息d11_12(如圖1所指示)。如果照明系統(tǒng)的用戶擁有運(yùn)行有適當(dāng)應(yīng)用程序的智能手機(jī)或其他設(shè)備，則可以顯示由路由器轉(zhuǎn)發(fā)的消息。例如，反饋可以在智能手機(jī)顯示器上產(chǎn)生警報，通知用戶led燈10被連接至設(shè)定為執(zhí)行切相的調(diào)光器，并且必須采取修正措施。

當(dāng)然，任何這些響應(yīng)可以以任何合適的方式進(jìn)行組合。例如，為覆蓋以下狀況：其中當(dāng)led燈接通(例如，以防盜-威懾照明序列)時，用戶與led燈10不在同一房間中且因此當(dāng)燈10隨后被保護(hù)電路106再次斷開時，用戶未看到受控的閃光序列；和/或當(dāng)警報顯示時，用戶未觀看其智能手機(jī)顯示器且因此用戶沒有看到警告消息，那么如果在一定長度的時間后仍然存在切相輸入，則保護(hù)電路106可以指示驅(qū)動器將燈10置于待命模式。以這種方式，燈10被可靠地保護(hù)免受切相輸入電壓的不利影響并且保全了其高性能和長壽命。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的、示出了切相檢測器103b的一個備選實(shí)現(xiàn)的led燈10的第二簡化的實(shí)施例。在這種情況中，切相檢測器103b被實(shí)現(xiàn)為過電流檢測器103b，過電流檢測器103b可以檢測通過輸出電容器c的電流上的尖峰。以信號105b的形式向mcu102通知這樣的尖峰的存在，并且mcu102可以以上述圖3已描述的任何方式做出反應(yīng)。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的、示出切相檢測器103c的一個另外的實(shí)現(xiàn)的led燈10的第三簡化的實(shí)施例。在這種情況中，切相檢測器103c被實(shí)現(xiàn)為驅(qū)動器輸出電流監(jiān)測器103c，驅(qū)動器輸出電流監(jiān)測器103c監(jiān)測驅(qū)動器101的輸出電流107并將其與預(yù)期值進(jìn)行比較。驅(qū)動器輸出電流是燈的驅(qū)動器101的切換頻率的調(diào)制方波的形式。因此，為監(jiān)測平均驅(qū)動器輸出電流，切相檢測器103c包括用于過濾和放大驅(qū)動器輸出電流的第一濾波器模塊1031。另一濾波器模塊1032用于過濾源于mcu102的脈寬調(diào)制(pwm)調(diào)光信號，并促使其達(dá)到對應(yīng)于最大可接受傳統(tǒng)調(diào)光器設(shè)置的水平(例如，對應(yīng)于70％光輸出的水平)。在比較器1033中比較濾波器模塊輸出，比較器1033的輸出105c向mcu102指示具有不可接受地大的切相角的切相調(diào)光器何時與該燈10處于有效地使用中。如前述兩個實(shí)施例所描述的，mcu102可以做出響應(yīng)，例如保護(hù)電路106可以輸出指示驅(qū)動器101將led110置于待命狀態(tài)的驅(qū)動器控制信號104，從而保護(hù)燈電路免受尖峰損壞。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的led照明系統(tǒng)1的第二實(shí)施例。該圖示出了可以被包括作為圖1的照明系統(tǒng)1的一部分的另外的設(shè)備4、5。這里，借助于運(yùn)行在智能手機(jī)4上的應(yīng)用程序，智能手機(jī)4包括于照明系統(tǒng)1中，并且可以與wlan路由器12交換數(shù)據(jù)d4_12。還示出了無線調(diào)光器5。無線調(diào)光器5可以是被用于控制常規(guī)光源(例如，鹵素?zé)?的調(diào)光水平的射頻(rf)可控傳統(tǒng)“智能調(diào)光器”5。通常，這樣的調(diào)光器由手持遙控設(shè)備控制。在根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)1中，路由器12還可以向調(diào)光器5發(fā)出控制信號d5_12。

該圖示出了其中根據(jù)本發(fā)明的led燈10用于改裝現(xiàn)有常規(guī)照明器材的一個實(shí)施例。如果燈10的切相檢測器檢測到如上所述的在驅(qū)動器輸入處的切相電壓和/或在輸出電容器電流上的尖峰，則燈10的控制單元102可以以任何上述方式做出反應(yīng)。另外，橋接器11或wlan路由器12可以控制調(diào)光器5，以將切相角減小至最小值，即，將切相減小至最小。可以在檢測到切相輸入時、或在用戶沒有對警告警報或led燈10的閃光做出響應(yīng)的情況下，經(jīng)過一定長度的時間之后，自動地執(zhí)行該步驟。

盡管已經(jīng)以優(yōu)選實(shí)施例及其變型的形式公開了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以對其進(jìn)行許多附加的修改和變化。

為了清楚起見，應(yīng)當(dāng)理解，貫穿本申請的“一”或“一個”的使用不排除多個，并且“包括/包含”不排除其他步驟或元素。提及“單元”不排除使用多于一個的單元。