滾動(dòng)中斷可調(diào)顏色led照射源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開設(shè)及照射領(lǐng)域、光領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的可調(diào)顏色光源。更具體來說，本公開設(shè) 及可調(diào)發(fā)光二極管（LED)照射裝置，其接連地改變多個(gè)發(fā)光二極管（LED)巧片顏色的每個(gè) 的停工時(shí)間，W便產(chǎn)生白光，并且使色移或降級(jí)（其在LED中逐漸發(fā)生）穩(wěn)定。
【背景技術(shù)】
[0002] 在包括不同顏色的多個(gè)LED的固態(tài)照明裝置中，強(qiáng)度和顏色的控制通常使用脈 寬調(diào)制（PWM)來實(shí)現(xiàn)。該種PWM控制是眾所周知的，并且實(shí)際上，商業(yè)PWM控制器長期W 來具體可用于驅(qū)動(dòng)LED。參見例如MotorolaSemiconductorTechnicalData化eetfor MC6細(xì)C05D9 8-bitmicrocomputerwithPWMou1:putsandL邸化ive(MotorolaLtd., 1990)。在PWM中，W固定頻率施加一系列脈沖，W及脈沖寬度（即，脈沖的時(shí)長）調(diào)制成控 制施加到發(fā)光二極管的時(shí)間積分功率。相應(yīng)地，時(shí)間積分施加功率與脈沖寬度成正比，其范 圍能夠在0%占空比（沒有施加功率）至100%占空比（在整個(gè)期間所施加的功率）之間。
[0003] 已知PWM照射控制具有某些缺點(diǎn)。具體來說，已知系統(tǒng)和方法對電源引入極為不 均勻負(fù)荷。例如，如果照射源包括紅色、綠色和藍(lán)色照射通道并且同時(shí)驅(qū)動(dòng)全部=個(gè)通道消 耗100%功率，則在任何給定時(shí)間，功率輸出可W為〇%、33%、66%或100%，W及功率輸出在各 脈寬調(diào)制期間可在該些電平中的兩個(gè)、=個(gè)或者全部四個(gè)之間循環(huán)。該種功率循環(huán)對電源 是有壓力的，并且規(guī)定使用切換速度足夠快W適應(yīng)快速功率循環(huán)的電源。另外，電源必須足 夠大，W提供完全100%功率，即使僅在部分時(shí)間消耗那個(gè)功率量。
[0004] 可通過經(jīng)過"仿真負(fù)載"電阻器轉(zhuǎn)向各"關(guān)斷"通道的電流，來避免PWM期間的功 率變化。但是，轉(zhuǎn)向電流沒有促成光輸出，并且因此引入實(shí)質(zhì)性功率低效。
[0005] 已知PWM控制系統(tǒng)如關(guān)于反饋控制也是成問題的。為了提供采用已知PWM技術(shù)的 顏色可調(diào)照射源的反饋控制，必須單獨(dú)測量紅色、綠色和藍(lán)色通道的每個(gè)的功率級(jí)。該通常 規(guī)定使用=個(gè)不同的光傳感器，其各具有集中在相應(yīng)紅色、綠色和藍(lán)色波長的窄譜接收窗 口。如果預(yù)期譜的進(jìn)一步劃分，問題的解決變得費(fèi)用極高。如果例如五通道系統(tǒng)具有相互 非常接近的兩種顏色，則只有極窄帶檢測器能夠檢測兩個(gè)源之間的變化。
[0006] 為了克服該些問題，一種已知照射系統(tǒng)利用多通道光源，其具有生成與不同通道 對應(yīng)的不同顏色的照射的不同通道。該系統(tǒng)包括電源，其通過利用時(shí)分復(fù)用（TDM)有選擇 地激勵(lì)通道，W生成所選時(shí)間平均顏色的照射。但是，該個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成覆蓋大顏色空間。為 了實(shí)現(xiàn)該個(gè)大顏色空間，該系統(tǒng)使用TDM對所指定時(shí)長每次有選擇地改變一個(gè)單獨(dú)L邸顏 色的"接通"時(shí)間因此，因?yàn)槊看蝺H使用一種顏色的LED,所W要求大量LEDW產(chǎn)生一些顏 色、特別是白光。此外，雖然該種方式能夠提供全范圍的可用L邸巧片中的任何顏色，但是 它具有對led的低利用率。該種大量L邸提供大色域，但是沒有有效地利用LED。
[0007] 因此，仍然需要一種照射系統(tǒng)，其通過并發(fā)地利用系統(tǒng)中的LED巧片的大多數(shù)來 經(jīng)濟(jì)和有效地產(chǎn)生白光。還仍然需要一種照射系統(tǒng)，其快速有效地使LED中逐漸發(fā)生的色 移或降級(jí)穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引在至少一個(gè)方面，本公開提供一種可調(diào)顏色光源，其包括；光源，具有用于生成與 不同通道對應(yīng)的不同顏色的照射的不同通道；W及與每個(gè)不同通道關(guān)聯(lián)的發(fā)光二極管的集 合。在操作中，有選擇地激勵(lì)不同通道，W在任何給定時(shí)間將不同通道中除了一個(gè)之外的全 部通道保持在操作狀態(tài)，W便產(chǎn)生所選的時(shí)間平均顏色、例如白光。在至少另一方面，本公 開提供一種電力供應(yīng)裝置，其使用時(shí)分復(fù)用有選擇地激勵(lì)不同通道，W生成所選的時(shí)間平 均顏色的照射。電力供應(yīng)裝置包括；電源，其對比時(shí)分復(fù)用的期間要長的時(shí)標(biāo)生成基本上恒 定的均方根驅(qū)動(dòng)電流；W及電路，其將基本上恒定的均方根驅(qū)動(dòng)電流時(shí)分復(fù)用到不同通道 的所選通道中。
[0009] 在至少另一方面，本公開提供一種可調(diào)光源，其包括具有LED的不同集合的光源， 其中L邸的各集合由單個(gè)唯一顏色形成。L邸的集合各形成通道，其生成與不同通道對應(yīng)的 不同顏色的照射，W及電力供應(yīng)裝置，其有選擇地使用時(shí)分復(fù)用來激勵(lì)通道，W生成所選的 時(shí)間平均顏色的照射。光源包括編組為N個(gè)通道的固態(tài)照明裝置，其中當(dāng)有選擇地激勵(lì)各 通道時(shí)，共同電激勵(lì)該通道的固態(tài)照明裝置。電力供應(yīng)裝置包括：切換電路，其在操作中在 任何給定時(shí)間激勵(lì)通道中除了一個(gè)之外的全部通道；W及顏色控制器，其使切換電路在按 照時(shí)間間隔的所選時(shí)分的時(shí)間間隔進(jìn)行操作。
[0010] 在又一方面，本公開提供一種用于生成可調(diào)顏色的方法，包括生成驅(qū)動(dòng)電流，并且 使用驅(qū)動(dòng)電流來激勵(lì)多通道光源的所選通道，其中所選通道包括多通道光源的通道中除了 一個(gè)之外的全部通道。該方法還包括在多通道光源的所選通道之間足夠快地循環(huán)激勵(lì)，W 基本上抑制視覺可感知閃爍。該方法還包括控制循環(huán)的時(shí)分，W生成所選的時(shí)間平均顏色， 其中所選的時(shí)間平均顏色為白光。
【附圖說明】
[0011] 圖1示出按照本公開的至少一個(gè)實(shí)施例的照射系統(tǒng)的簡圖。
[0012] 圖2示出按照本公開的至少一個(gè)實(shí)施例的定時(shí)循環(huán)的簡圖。
[0013] 圖3示出按照本公開的至少一個(gè)實(shí)施例的照射系統(tǒng)的顏色控制器的計(jì)算循環(huán)的 流程圖。
[0014] 圖4示出按照本公開的至少一個(gè)實(shí)施例的可調(diào)顏色照射系統(tǒng)的電路圖。
[0015] 圖5示出按照本公開的至少一個(gè)實(shí)施例的可調(diào)顏色照射系統(tǒng)的操作的控制過程 的流程圖。
[0016] 本公開可采取各種組件和組件的布置W及各種過程操作和過程操作的布置的形 式。本公開在附圖中示出，附圖中，相似參考標(biāo)號(hào)在各個(gè)附圖中可通篇表示對應(yīng)或相似部 件。附圖僅為了便于示出優(yōu)選實(shí)施例，而并不是要被理解為限制本公開。給定附圖的W下 實(shí)現(xiàn)性描述，本公開的新方面對本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)變得顯而易見。
【具體實(shí)施方式】
[0017] W下詳細(xì)描述實(shí)際上只是示范性的，而不是要限制本文所公開的應(yīng)用和用途。此 夕F，并不是意在通過前面的背景、概述或者W下詳細(xì)描述中提供的任何理論來限制。雖然本 技術(shù)的實(shí)施例在本文中主要結(jié)合發(fā)光二極管（LED)來描述，但是概念也可適用于其他類型 的照明裝置，包括固態(tài)照明裝置。固態(tài)照明裝置包括例如LED、有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)、半 導(dǎo)體激光二極管等。雖然本文中作為示例示出可調(diào)顏色固態(tài)照明裝置，但是本文所公開的 可調(diào)顏色控制技術(shù)和設(shè)備易于適用于其他類型的多色光源，例如白巧光源、白巧、面素、其 他聚光燈源等。
[001引在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供系統(tǒng)和方法，其提供利用多個(gè)顏色的L邸巧片來創(chuàng)建 預(yù)期顏色溫度的可調(diào)L邸照射裝置。在至少一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)和方法改變每個(gè)L邸的"關(guān) 斷"時(shí)間，并且通過減法來扣除來自那個(gè)LED的光輸出。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包 括一種控制系統(tǒng)，其利用光輸出信息來改變單獨(dú)LED的輸出，W補(bǔ)償因例如降級(jí)等引起的 光輸出的變化。通過改變"關(guān)斷"時(shí)間，該系統(tǒng)并發(fā)地利用LED的大多數(shù)，因而實(shí)現(xiàn)W較少 L邸來產(chǎn)生穩(wěn)定白光。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)允許巧片顏色和量的大范圍選擇，W 便產(chǎn)生顏色的更寬并且更均勻的譜分布（與傳統(tǒng)L邸白光方法相比時(shí)），由此提供優(yōu)良顏色 擅染。
[0019] 圖1示出按照本公開的一實(shí)施例的照射系統(tǒng)100的簡圖。照射系統(tǒng)100可W是例 如固態(tài)照明系統(tǒng)，其包括R/G/B光源118、光電傳感器120、恒流源112、R/G/B開關(guān)114和顏 色控制器116。恒流源112、R/G/B開關(guān)114和顏色控制器116形成顏色控制電路或R/G/B 控制電路110,其控制光源118所輸出的光。R/G/B光源118包括多個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色發(fā) 光二極管（LED)(未示出）。紅色LED電互連成通過紅色輸入線R來驅(qū)動(dòng)。綠色LED電互連 成通過綠色輸入線G來驅(qū)動(dòng)。藍(lán)色LED電互連成通過藍(lán)色輸入線B來驅(qū)動(dòng)。光源118僅作 為說明性示例來示出。一般來說，光源118能夠是任何多色光源，其具有電連接成定義不同 顏色通道的固態(tài)光源的集合。在一些實(shí)施例中，例如，紅色、綠色和藍(lán)色L邸設(shè)置為紅色、綠 色和藍(lán)色LED串。此外，不同顏色能夠與紅色、綠色和藍(lán)色不同，并且能夠存在比S種不同 顏色更多或更少的顏色，其跨越比全色RGB光源要小的顏色范圍，但是包括通過藍(lán)色和黃 色通道的適當(dāng)混合可實(shí)現(xiàn)的"帶白色"顏色。L邸能夠是基于半導(dǎo)體的LED(可選地包括整 體磯光體）、有機(jī)LED(有時(shí)在本領(lǐng)域通過首字母縮寫詞OL邸所表示）、半導(dǎo)體激光二極管 等。
[0020] 恒流電源112經(jīng)由R/B/G開關(guān)114來驅(qū)動(dòng)光源118。恒流電源112輸出"恒定電 流"