專利名稱：用于向光源供應(yīng)電力的方法、相應(yīng)的供電單元和光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)光源的方法。本發(fā)明尤其涉及用于控制包括如下多個光發(fā)生器的光源的可能應(yīng)用多個光發(fā)生 器發(fā)射相應(yīng)的色度上不同的光輻射，其中光輻射可以彼此混合以產(chǎn)生混合光輻射。所討論的發(fā)生器例如可以是電發(fā)生器、LED光發(fā)生器，其中，發(fā)生器的光發(fā)射強(qiáng)度是(平均)供應(yīng)電力的函數(shù)，例如是流經(jīng)發(fā)生器的電流的平均值的函數(shù)。所以，這些發(fā)生器是這樣的光發(fā)生器，該光發(fā)生器在激活周期中所包括的相應(yīng)激活間隔上容易受到由相應(yīng)的供應(yīng)電力進(jìn)行的選擇性激活，即接通/斷開模式。
背景技術(shù)：
在LED燈中，通常的做法是混合由單獨(dú)的LED發(fā)生器生成的不同顏色的輻射(即“色度上不同”的輻射)，從而作為混合的結(jié)果而獲得具有如下色度特性的光輻射該色度特性對應(yīng)于CIE (國際照明委員會)1931圖中的特定坐標(biāo)Cx、Cy，或者對應(yīng)于特定色溫值或CCT(相關(guān)色溫)。實(shí)際上，這對應(yīng)于將源自于不同發(fā)生器的顏色的某個集合進(jìn)行混合以獲得期望的顏色。可以通過修改每個混合顏色的貢獻(xiàn)，即通過改變每個發(fā)生器發(fā)射的輻射的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)混合動作的結(jié)果(即，由混合產(chǎn)生的輻射的坐標(biāo)cx、Cy或CCT);例如可以以完全類似于通常用來執(zhí)行被稱為“調(diào)光(dimming)”的功能的那些方式，通過改變發(fā)生器的電力供應(yīng)的占空比(即激活間隔)來獲得該結(jié)果，也就是說，通過根據(jù)脈沖寬度調(diào)制(PWM)圖進(jìn)行操作來獲得該結(jié)果。在具有經(jīng)過混合的多個光發(fā)生器(或“通道”)的光源(或“燈”)中，PWM調(diào)制功能因此可以用來-i)通過干涉所有通道(即燈中所有激活的光發(fā)生器)來改變由作為整體的燈發(fā)射的輻射的綜合強(qiáng)度，保持色度特性基本上不變(除了可能的移位現(xiàn)象之外，這將在下面更詳細(xì)地說明)；以及-ii)相互關(guān)聯(lián)地改變單獨(dú)的“通道”對通過混合動作獲得的輻射的貢獻(xiàn)，從而改變所述輻射的色度特性，保持綜合光強(qiáng)基本上不變。在這個方面，可以看出可以以不同的電力水平來激活單獨(dú)的“通道”(即單獨(dú)的發(fā)生器，其提供旨在彼此混合的相應(yīng)輻射)，只要能夠存在如下通道即可所述通道對混合輻射做出特別大的貢獻(xiàn)，并且以如下電力水平(占空比)來激活所述通道所述電力水平高于對混合動作做出較小貢獻(xiàn)的其它通道被激活的電力水平。下文主要涉及以上概述的第二功能，S卩，該第二功能使得可以改變由混合產(chǎn)生的光輻射的色度特性，從而保持綜合光強(qiáng)度基本上不變。在下文中，為了簡單起見，因此假設(shè)所涉及的是這樣的多個光發(fā)生器或“通道”CHI、CH2、CH3……，它們在激活周期T中所包括的相應(yīng)激活間隔Tl、T2、T3……上被供以相應(yīng)的供應(yīng)電力P1、P2、P3……，其中假設(shè)激活周期T具有恒定的持續(xù)時(shí)間值。根據(jù)已知標(biāo)準(zhǔn)，選擇周期T的值，以便利用被稱為“圖像在視網(wǎng)膜上的暫留”的效應(yīng)，使得即使周期性地激活單獨(dú)的光發(fā)生器(即每個周期T 一次)，由此發(fā)射的輻射以及作為整體由燈L生成的混合輻射也被人類觀察者感知為連續(xù)光，而沒有“閃爍”現(xiàn)象?？梢栽贗ms至IOms的范圍內(nèi)選擇間隔T的典型值，其對應(yīng)于在IOOHz到1000Hz之間的由單獨(dú)的發(fā)生器CHI、CH2、CH3發(fā)射的脈沖的重復(fù)頻率。在附圖的圖I中示意性地示出了這種類型的情況，為了簡單起見，圖I涉及一個光源僅包括兩個“通道” CHl和CH2的情況，即僅包括兩個發(fā)生器，例如兩個LED。在圖I所示的情況中，在間隔Tl上激活第一“通道” CH1，而在持續(xù)時(shí)間的間隔T2(T2〈T1)內(nèi)激活第二發(fā)生器或第二“通道”，其中間隔T2與間隔Tl部分重疊。在圖I中，AP和PP分別表示由包括兩個通道CHl和CH2的系統(tǒng)消耗的平均電力水平和峰值電力水平。在所考慮的情況中，T2比Tl短很多，平均電力AP略小于由第一通道CHl消耗的電力Pl，而(在持續(xù)時(shí)間的間隔T2上供應(yīng)的)峰值電力PP對應(yīng)于加在一起的第一通道CHl與第二通道CH2的電力消耗之和P1+P2。因此，這樣的光源的電力供應(yīng)單元必須被設(shè)計(jì)成使得能夠供應(yīng)對應(yīng)于峰值電力PP的電力。這是如下情況即使在現(xiàn)實(shí)中，在周期T的大部分上，所供應(yīng)的電力對應(yīng)于單獨(dú)由第一通道CHl消耗的電力。圖2示出了很可能建立在如下示例性情況下的情形在該示例性情況中，分別在間隔Tl上、在間隔T2上以及在間隔T3上激活三個通道CHI、CH2、CH3，這三個間隔均具有比由PWM調(diào)制圖確定的周期T更短的持續(xù)時(shí)間。在這種情況下，激活以相應(yīng)的電力水平P1、P2、P3發(fā)生，電力水平Pl、P2、P3不一定相同，即每個通道CHl、CH2、CH3可以消耗峰值供應(yīng)電力的相應(yīng)百分比(％PPS)。舉例來說，可以想到的是，由通道CHl消耗的電力Pl對應(yīng)于等于總峰值電力的37. 5%的百分比(％PPS=37. 5%);這也適用于通道CH2，而通道CH3僅僅消耗峰值電力的3. 25%(%PPS=3. 25%)。關(guān)于圖2的右側(cè)，假設(shè)所有三個間隔Tl、T2和T3 (在此假設(shè)T1>T3>T2，但這僅僅是示例)在與周期T相同的時(shí)刻開始，可以看出三個通道CHI、CH2和CH3的總消耗僅僅在長度等于T2的(子)周期上達(dá)到峰值P1+P2+P3，然后首先在隨后的持續(xù)時(shí)間間隔T3-T2上降至值P1+P3，然后在隨后的持續(xù)時(shí)間間隔T1-T3上再降至值Pl。在周期T的剩余時(shí)間(持續(xù)時(shí)間T-Tl)上，消耗為零。為了保持圖2中涉及的工作模式，必須確定燈的供電單元的大小以供應(yīng)峰值電力P1+P2+P3。然而，僅僅在周期T的一小部分(間隔T2)上供應(yīng)該峰值電力，而在該周期的大部分上，電力消耗較小(甚至小得多)，甚至為零。作為上述內(nèi)容的推論，還要指出的是，光發(fā)生器(例如LED光發(fā)生器)的供電單元通、常使用換向型(開關(guān)模式)供電裝置，換向型供電裝置在以最大建議電力工作時(shí)提供最大效率。該條件在圖I所示的情況或圖2所示的情況中遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)。還應(yīng)當(dāng)聲明的是，高強(qiáng)度電流的換向(接通-斷開)不可避免地導(dǎo)致電磁干擾(EMI)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于驅(qū)動以上指定的類型的光源的、能夠克服上述缺點(diǎn)的解決方案。根據(jù)本發(fā)明，借助于具有下面權(quán)利要求中具體要求保護(hù)的特征的方法來實(shí)現(xiàn)該目的。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的供電單元以及相應(yīng)的光源。權(quán)利要求形成本文中給出的與本發(fā)明有關(guān)的技術(shù)教導(dǎo)的組成部分。


現(xiàn)在將參照附圖，完全通過非限制性的示例來描述本發(fā)明，在附圖中圖I和圖2已在上面進(jìn)行了描述，圖3至圖5示出了各個實(shí)施例的工作原理，圖6是示出各個實(shí)施例的圖，以及圖7是與各個實(shí)施例有關(guān)的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面的描述闡明了各種具體細(xì)節(jié)，其旨在給出對實(shí)施例的深入理解?？梢栽跊]有特定細(xì)節(jié)中的一個或更多個的情況下實(shí)現(xiàn)實(shí)施例，或者可以用其它方法、部件、材料等來實(shí)現(xiàn)實(shí)施例。在其它情況中，沒有詳細(xì)示出或描述已知的結(jié)構(gòu)、材料或操作，以便不使實(shí)施例的各個方面變模糊。本說明書中對“實(shí)施例”的引用表示關(guān)于該實(shí)施例描述的特定配置、結(jié)構(gòu)或特征包括在至少一個實(shí)施例中。因此，可能出現(xiàn)在本說明書中的各個點(diǎn)處的短語，例如“在實(shí)施例中”不一定指的是同一實(shí)施例。此外，可以在一個或更多個實(shí)施例中以合適的方式組合特定的形狀、結(jié)構(gòu)或特征。本文中使用的引用完全是為了方便，因此并不限定保護(hù)范圍或?qū)嵤├姆秶?。為了更好地理解，參照只有兩個通道CHl和CH2的簡單情況，圖3示意性地示出了各個實(shí)施例所基于的一般原理。圖4和圖5涉及包括三個通道CHI、CH2和CH3的情況。與已經(jīng)關(guān)于圖I和圖2考慮的那些示例一樣，因此所考慮的示例指的是存在如下多個光發(fā)生器(即“通道”CH1、CH2、CH3……)的情況假設(shè)通過在激活周期T中所包括的相應(yīng)激活間隔T1、T2、T3……上以相應(yīng)的供應(yīng)電力P1、P2、P3……選擇性地激活所述多個光發(fā)生器，來使所述多個光發(fā)生器發(fā)射相應(yīng)的色度上不同的光輻射，所述光輻射可以彼此混合以產(chǎn)生混合光福射。圖6中示出的框圖示出了多個LED光發(fā)生器10、20、30……，所述光發(fā)生器10、20、30……可以發(fā)射具有不同色度特性的相應(yīng)輻射并且準(zhǔn)確對應(yīng)于通道CH1、CH2、CH3…… LED光發(fā)生器10、20、30……由可以連接到電力干線N的供電單元1000來供應(yīng)電力。
根據(jù)本身已知的標(biāo)準(zhǔn)，單元1000設(shè)置有兩個調(diào)節(jié)功能1002和1004，所述兩個調(diào)節(jié)1002和1004功能分別負(fù)責(zé)-調(diào)節(jié)由源L發(fā)射的并且由發(fā)生器10、20、30……(可以存在任意的復(fù)數(shù)個)產(chǎn)生的單獨(dú)輻射的混合所導(dǎo)致的光輻射的綜合強(qiáng)度；-通過改變由單獨(dú)的發(fā)生器10、20、30……發(fā)射的輻射的強(qiáng)度來控制所獲得的混合功能，以選擇性地改變因此對由混合產(chǎn)生的輻射的貢獻(xiàn)，由此改變所述輻射的色度特性(Cx、Cy、CCT)。即使是優(yōu)選的，對于諸如LED的光發(fā)生器的依靠也并沒有被認(rèn)為是絕對必要的，只要本文中描述的解決方案適合于一般用途并且任意光發(fā)生器的光發(fā)射強(qiáng)度是(平均)供應(yīng)電力的函數(shù)即可，例如是流經(jīng)發(fā)生器的電流的平均值的函數(shù)。因此，即使本說明書的剩余部分參考用于調(diào)節(jié)受PWM方式影響的單獨(dú)發(fā)生器的輻射強(qiáng)度的方法，需要理解的是本發(fā)明還包括其它調(diào)節(jié)選項(xiàng)，例如借助于交流電流、脈沖密度調(diào)制以及統(tǒng)計(jì)調(diào)光方法的調(diào)節(jié)。 反過來，盡管完全通過示例提供的本說明書的剩余部分至少隱含地參考對通道CH1、CH2、CH3……(即LED發(fā)生器10、20、30……)的供應(yīng)電流有影響的控制，但是除電流控制功能之外或作為電流控制功能的替換，各個實(shí)施例可以提供借助于用于控制發(fā)生器10、20、30……的供應(yīng)電壓的功能而進(jìn)行的調(diào)節(jié)方法。下面的說明主要涉及用于調(diào)節(jié)通道CHI、CH2、CH3……的光強(qiáng)度的方法，該方法旨在調(diào)節(jié)燈L發(fā)射的混合輻射的色度特性(由圖6中的1004表示的控制功能)。圖3涉及包括兩個發(fā)生器(即兩個“通道” CHl和CH2)的源L，假定準(zhǔn)備以相應(yīng)的電力水平PU P2在等于Tl和T2的兩個相應(yīng)間隔上激活通道CHl和CH2，其中為了簡單起見，假設(shè)電力水平PU P2基本上相等。圖3中示意性示出的方案基于如下認(rèn)識當(dāng)需要在兩個相應(yīng)的間隔Tl和T2上向兩個通道CHl和CH2供應(yīng)電力時(shí)(T1+T2〈T，其中T是根據(jù)以上已經(jīng)指示的標(biāo)準(zhǔn)所固定的“總”供電周期)，避免兩個通道CHl和CH2的同時(shí)激活是有利的。舉例來說，參照圖3中最左邊的部分，可以看出當(dāng)在與通道CHl的激活間隔Tl相同的時(shí)刻開始的間隔T2上向通道CH2供應(yīng)電力時(shí)，需要在持續(xù)時(shí)間的初始間隔T2上提供等于兩個通道CHI、CH2所耗費(fèi)的電力加在一起的總電力P1+P2。在這種情況下，如由圖3中可以看到的箭頭所示意性表示的那樣，可以將通道CH2的激活推遲到間隔Tl已過去的時(shí)刻。在這種情況下，在對兩個通道CHl和CH2的供電方面獲得相同的結(jié)果的同時(shí)，具有很大的優(yōu)點(diǎn)可以確定供電單元1000的大小而不必考慮由通道CHl消耗的電力Pl與通道CH2消耗的電力P2之和所給定的峰值電力。在P1=P2的情況下(為了簡單起見)，源1000的設(shè)定的峰值電力再也不必等于P1+P2，而是實(shí)際上必須等于P1=P2，這本質(zhì)上意味著一半。所以，圖3中示出的解決方案基于至少一對發(fā)生器CHl和CH2的識別，這一對發(fā)生器的相應(yīng)的激活間隔Tl、T2之和小于激活周期T (即T1+T2 ( T)，以在時(shí)間上偏移發(fā)生器CHl、CH2的激活，從而避免同時(shí)激活。實(shí)際上，圖3中示出的原理對應(yīng)于用于驅(qū)動各個通道CH1、CH2以便“最小化”在相同時(shí)刻激活的通道數(shù)目的“對齊”功能(例如可以在單元1000的編程中，根據(jù)本身已知的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施):參考圖3中示出的簡單示例，取代在相同時(shí)刻具有兩個激活的通道，至多僅有一個激活的通道，首先是通道CH1，然后是通道CH2。通過最小化在相同時(shí)刻激活的通道數(shù)目，再也不需要確定單元1000的大小以便能夠考慮對于將電力供應(yīng)到源L的所有通道的需求(如在對應(yīng)于圖I和圖2所示的解決方案的操作的情況下將出現(xiàn)的那樣)。借助于上述優(yōu)化功能，可以以如下方式確定供電單元1000的大小，使得可以最多向同時(shí)激活被 預(yù)計(jì)的所有通道供應(yīng)電力。這使得可以實(shí)現(xiàn)多個優(yōu)點(diǎn)-首先，可以基于較低的峰值電力來設(shè)計(jì)供電單元1000，其在大小和成本方面均具有優(yōu)點(diǎn)；以及-其次，由供電單元1000供應(yīng)的平均電力將接近于峰值電力，其在效率方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。圖3所示的圖基本上基于如下構(gòu)思利用周期T中由用于向第一通道CHl供應(yīng)電力的間隔TI留下的空閑的“空”間隔來向通道CH2供應(yīng)電力。這樣的條件，即“空”間隔的可獲得性，并非是一直存在的，尤其是在源L包括多于兩個通道的情況下。舉例來說，圖4涉及具有三個通道CH1、CH2和CH3的源，其中，準(zhǔn)備在如下條件下，在等于T1、T2和T3的相應(yīng)間隔上向三個通道CH1、CH2和CH3供應(yīng)電力在該條件下，間隔Tl幾乎占據(jù)了周期T的全部(以100%的占空比向CHl供應(yīng)電力)。然而，在這些條件下，各種實(shí)施例也可以允許優(yōu)化功能，從而在時(shí)間上移動(即向前移動或推遲)用于向發(fā)生器中的一些供應(yīng)電力的間隔的出現(xiàn)。舉例來說，圖4中所示的圖涉及如下情形用于向通道CH2供應(yīng)電力的間隔T2和用于向通道CH3供應(yīng)電力的間隔T3滿足條件T2+T3 ( T。在這種情況下，由圖4的a)表示的左側(cè)上所示的激活標(biāo)準(zhǔn)可以被由所述圖4的b)表示的右側(cè)上所示的激活標(biāo)準(zhǔn)所代替，其中，對于左側(cè)上所示的激活標(biāo)準(zhǔn)，在間隔持續(xù)時(shí)間T3上向兩個通道CH2和CH3供應(yīng)電力；右側(cè)上所示的激活標(biāo)準(zhǔn)提供將用于向通道CH2供應(yīng)電力的間隔T2 “提前”，使得間隔T2在時(shí)間上先于用于向通道CH3供應(yīng)電力的間隔T3。圖4的頂部分別針對a)部分所示的解決方案和b)部分所示的解決方案，比較了對通道CHl、CH2和CH3的功耗的影響以及因此對供電單元1000的大小確定的影響。關(guān)于圖4的b)部分所示的解決方案，可以看出峰值電力PP幾乎返回到平均電力AP的值，從而再次實(shí)現(xiàn)了以上概述的優(yōu)點(diǎn)。如果也存在多于兩個通道，并且如果在周期T內(nèi)也不存在“空”間隔，則例如可以如圖4的b)部分所示的，通過相對于通道CH3的激活間隔T3將通道CH2的激活間隔T2提前，或者(以不同的方式考慮相同的功能)通過將通道CH3的激活延遲到直至通道CH2去激活為止，來最小化同時(shí)激活的通道的數(shù)目?？梢栽谝粋€通道的去激活與另一個通道的激活之間設(shè)置死區(qū)時(shí)間(dead time),由此確保兩個通道的激活不交疊(交疊會產(chǎn)生不期望的峰值消耗)。所以，圖4所示的示例對應(yīng)于如下情況在該情況下，燈L的多個光發(fā)生器在如下條件下識別第一 CH1、第二 CH2以及第三光發(fā)生器或通道(分別是CHI、CH2和CH3):第二發(fā)生器CH2和第三發(fā)生器CH3的相應(yīng)激活間隔T2和T3之和小于激活周期，并且其中
-第一發(fā)生器CHl和第二發(fā)生器CH2在第二發(fā)生器CH2的相應(yīng)激活間隔T2上同時(shí)激活；以及-第一發(fā)生器CHl和第三發(fā)生器CH3在第三發(fā)生器CH3的相應(yīng)激活間隔T3上同時(shí)激活。此處，優(yōu)化方法也是基于至少一對通道或發(fā)生器(在圖4所示的情況中為CH2、CH3)的識別，它們的相應(yīng)的激活周期T2和T3之和小于激活周期T。這樣做是為了在時(shí)間上偏移所述對中的發(fā)生器CH2和CH3的激活，從而避免同時(shí)激活。諸如以上所示的(T2+T3 ( T)的約束條件并不總是特別緊迫，只要在顏色管理系統(tǒng)(CMS)中發(fā)現(xiàn)對于系統(tǒng)中的至少兩種顏色幾乎總是滿足所述條件即可。舉例來說，在具有三種或更多種顏色或通道的CMS系統(tǒng)中，通常具有提供絕大多數(shù)光通量的“白”顏色(直接參考圖4所示的通道CH1，該通道CHl以基本上等于100%的占 空比被激活，即在幾乎等于周期T的間隔Tl上被激活)，而其它通道CH2和CH3可以具有“調(diào)和(harmonizing)”或保持一定色點(diǎn)(CIE 1981圖中的Cx、Cy)或相應(yīng)的CCT值的功能。例如，上面提到的其它顏色可以實(shí)現(xiàn)向根本上白的系統(tǒng)添加藍(lán)和紅的功能(其中，紅給出“較暖”的CCT，而藍(lán)給出“較冷”的CCT)，因此這些分量(紅和藍(lán))都從來不在長于T的50%的間隔T2和T3上激活。從這個角度可以看出，圖4中所涉及的類型的策略忽略(如果是的話)“白”通道CHl的電力需求并且將優(yōu)化策略應(yīng)用到其它通道CH2、CH3，從而降低在峰值電力方面的需求。所以可以獨(dú)立于通道CHl來執(zhí)行通道CH2、CH3的“對齊”功能。圖4所示的示例可以被視為說明性的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，通道之一(例如“白”通道，其在上文中被假設(shè)對應(yīng)于通道CHl)廣泛占主導(dǎo)地位，其以比其它通道高很多的占空t匕(例如以即使不等于100%也接近于100%的占空比，因此間隔Tl大致等于周期P)來激活，并且源或燈(光源)L不得不進(jìn)行調(diào)光。為了該目的，可以實(shí)現(xiàn)用于通道的驅(qū)動策略，在該策略中，具有最高占空比的通道(例如CHl)以100% (或以根據(jù)驅(qū)動的優(yōu)化算法的最大值)被驅(qū)動，從而附加地確保所述通道的電流可以被減小以使得所述通道的光通量對應(yīng)于調(diào)光的期望水平(這可以根據(jù)已知標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，例如借助于與供電單元1000的通信功能或?qū)λ鰡卧目刂苹芈返母缮?。然而，用于調(diào)節(jié)光通量的這種方法會導(dǎo)致由通道CHl發(fā)射的輻射的色移(colorshift)，因此導(dǎo)致整體上由燈L發(fā)射的混合輻射的色移。在這種情況下，可以干涉顏色管理算法或顏色管理系統(tǒng)(CMS)算法和LED顏色算法，以確保其它通道(在本文考慮的示例中為CH2和/或CH3)中的至少之一可以被相應(yīng)地調(diào)節(jié)(通過改變間隔T2和/或間隔T3，通常指的是本文中考慮的示例)，記住校正上述色移的可能性。在這種情況下，由第一發(fā)生器(在考慮的示例中為CHl)發(fā)射的輻射的強(qiáng)度是變化的，所述變化建立了所述輻射的色移。然后，選擇性地改變包括在源L中的其它輻射發(fā)生器CH2和CH3中的至少之一的相應(yīng)激活間隔(T2和/或T3)，以便補(bǔ)償色移。應(yīng)當(dāng)理解，在由各個通道消耗的電力方面的需求不必相同(如已經(jīng)參照圖4在一定程度上考慮的那樣)。這些需求可以在設(shè)計(jì)光源L時(shí)是已知的，其中，將使用多少個發(fā)生器10、20、30……(因此通道CH1、CH2、CH3……)是已知的，以及在電流和電壓消耗方面的相對需求是已知的。在復(fù)雜的光系統(tǒng)中，還可以實(shí)時(shí)地測量這些參數(shù)中的一些或全部，或者可以至少提供估計(jì)，使得在供應(yīng)電力方面的需求是已知的。還可以想到的是，所述參數(shù)既不是設(shè)計(jì)參數(shù)也不是計(jì)算/估計(jì)參數(shù)，而是由外部系統(tǒng)(例如借助于數(shù)字通信通道等)提供給光源L的調(diào)節(jié)參數(shù)。圖5根據(jù)相同的表示模式示出了與圖4中所示的情形完全相似的情形，其再次涉及準(zhǔn)備在周期T內(nèi)在激活間隔Tl、T2和T3上以由PU P2和P3表示的各個電力水平來激活的三個通道CHI、CH2和CH3。這是如下情形發(fā)生器/通道CH2的電力水平P2至少近似等于兩個其它發(fā)生器/通道CHl和CH3的電力水平Pl和P3之和P1+P3，即P2大致等于P1+P3。再次，由a)表示的圖5的左側(cè)部分涉及非優(yōu)化激活策略，其中，所有三個激活間隔Tl、T2和T3在與周期T相同的時(shí)刻開始。在這種情況下，單元1000的設(shè)定的峰值電力必 須是三個電力P1、P2和P3之和，只要所有三個通道CH1、CH2和CH3在周期T的開始處在間隔長度T2上同時(shí)激活即可。另一方面，由b)表示的右側(cè)部分示出了優(yōu)化操作的結(jié)果，該優(yōu)化操作首先在間隔T2上提供通道CH2的激活，然后僅在通道CH2去激活之后提供通道CHl和CH3的同時(shí)激活。在圖5所示的示例性實(shí)施例中，因此存在至少三個發(fā)生器/通道CH1、CH2和CH3，并且它們呈現(xiàn)如下情況所述發(fā)生器之一(即CH2)的相應(yīng)激活電力P2至少近似等于其它兩個發(fā)生器(即CHl和CH3)的相應(yīng)激活電力PU P3之和。在這種情況下，第一發(fā)生器CH2然后在相應(yīng)激活間隔T2上激活，保持所述其它兩個發(fā)生器CHl和CH3去激活。然后，一旦第一發(fā)生器CH2去激活，其它兩個發(fā)生器CH1、CH3就同時(shí)激活。所以，該示例還提供對至少一對發(fā)生器(CH2和CH1，或CH2和CH3)的識別，其中這一對發(fā)生器的相應(yīng)激活間隔(T2和Tl，或T2和T3)之和小于激活周期T，并且還提供在時(shí)間上偏移所述至少一對發(fā)生器中的發(fā)生器(CH2和CH1，或CH2和CH3)的激活，從而避免同時(shí)激活(CH2不與CHl —起或或不與CH3 —起被激活)。再次，該優(yōu)化導(dǎo)致了如下條件在該條件中，供應(yīng)的平均電力即使與峰值電力不一致也非常接近峰值電力。由于該優(yōu)化過程，可以確定供電單元1000的大小，以便供應(yīng)幾乎等于P2=P1+P3的峰值電力，其比在非優(yōu)化條件下需要的峰值電力小很多(在本示例的情況下大致等于一半)。從圖5的右側(cè)部分可以看出，完成的優(yōu)化以及激活功能的隨后“封裝(packing)”還可以具有如下效果對于周期的一定的殘余部分，只要所有的通道都被去激活，則將不存在電力消耗。該條件將是有利的，只要電源100可被置于具有減少的供電(幾乎為0)的備用模式即可。供電單元1000例如可以由能夠檢驗(yàn)一些參考數(shù)據(jù)的諸如微控制器的部件來管理，所述參考數(shù)據(jù)即-如下事實(shí)所有發(fā)生器/通道的％PPS值如果加在一起從不超過100%，同時(shí)檢驗(yàn)該和值盡可能地接近100% ;以及-如下事實(shí)保持各個單獨(dú)通道的激活/去激活關(guān)系(占空比接通/斷開)，以便例如確保保持期望的CCT。知道各個通道的需求的上述管理部件可以被配置(例如在根據(jù)本身已知的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的編程中)成使得其計(jì)算各個通道的％PPS值，以在源L的多個光發(fā)生器CH1、CH2、CH3……中識別要在給定時(shí)間激活的發(fā)生器的至少兩個子集，所述至少兩個子集中的每一個子集包括具有相應(yīng)供應(yīng)電力的一個發(fā)生器或具有相應(yīng)供應(yīng)電力之和的多個發(fā)生器。然后，上述管理部件可以進(jìn)行干涉，以在所述給定時(shí)刻激活子集中的發(fā)生器或多個發(fā)生器，其中所述發(fā)生器或多個發(fā)生器的相應(yīng)供應(yīng)電力或相應(yīng)供應(yīng)電力之和更接近于單元1000可以提供的最大供應(yīng)電力。例如，可以在單元1000的設(shè)計(jì)期間，根據(jù)在激活周期T內(nèi)可以供應(yīng)給各個發(fā)生器/通道CHI、CH2、CH3的供應(yīng)電力的峰值來定義所述最大可供應(yīng)電力。當(dāng)引入圖5中說明的優(yōu)化策略時(shí)，對要在給定時(shí)刻激活的發(fā)生器的至少兩個子集的參考考慮了如下事實(shí)可以在不同的時(shí)間切斷或去激活同時(shí)激活的各個通道，以保持相應(yīng)的接通/斷開關(guān)系，因此在某個時(shí)間，要考慮優(yōu)化計(jì)算的通道僅僅是那些尚未達(dá)到時(shí)間要求的通道。圖5的右側(cè)上的示例性策略對應(yīng)于圖7的流程中所示的以下步驟。 在開始步驟“開始”之后，在步驟100中，針對所有待激活或仍然待激活的通道(在本情況下，所有三個通道CHI、CH2和CH3)，確定相應(yīng)的激活電力值(例如根據(jù)％PPS)。接著，在步驟102中，在相關(guān)的％PPS之和不超過100%的條件下尋找一個或更多個通道的子集。這些子集可以僅是I個子集或多個子集。在多個子集的情況下，在步驟104中選擇％PPS之和最接近100%的子集。在步驟106中，使用僅有的子集或預(yù)選的子集(在圖5所示的示例中為P2)來激活相應(yīng)的通道或多個通道(在本情況下為通道CH2)。步驟108表示對如下事實(shí)的檢驗(yàn)一旦通道或激活的通道子集完成其激活功能，就可以關(guān)閉該通道或激活的通道子集。如果步驟108的結(jié)果是否定的，則激活繼續(xù)。另一方面，如果步驟108的結(jié)果是肯定的，則其表示如下事實(shí)可以切斷通道或激活的通道子集，針對要激活的剩余通道重復(fù)上述序列。步驟110旨在精確地檢驗(yàn)存在所述通道(步驟110的肯定結(jié)果)，直至所有待激活的通道均被激活為止(步驟110中的否定結(jié)果)，然后重復(fù)換向循環(huán)。如果步驟Iio的結(jié)果是否定的，則到達(dá)步驟112，在步驟112，檢驗(yàn)對重復(fù)換向循環(huán)的需要(步驟112的肯定結(jié)果，返回至步驟110之前)，如果結(jié)果是否定的，則向系統(tǒng)的結(jié)束(結(jié)束)演進(jìn)。本說明書中(以及如果合適的話，在下面的權(quán)利要求中)對“同時(shí)”激活的通道的引用自然不排除以下事實(shí)在“同時(shí)”激活的各種實(shí)施例中，可以在一個激活與另一個激活之間設(shè)置小的分離間隔，以避免電壓和/或電流波動，這些波動可能會生成不期望的電磁干擾現(xiàn)象。各個實(shí)施例對供電單元1000的工作效率做出正面的貢獻(xiàn)，只要在較低電流時(shí)在電源1000中的一些損耗(例如電阻損耗和整流損耗)較低即可。這里描述的對齊功能可以由單元1000來實(shí)現(xiàn)(或通常由作為整體的光引擎或燈L來實(shí)現(xiàn))，這是因?yàn)檫@些部件可以彼此通信，以通過避免過載情形并且還執(zhí)行用于預(yù)測電力供應(yīng)需求的動作來假定工作情況，從而適應(yīng)時(shí)間上變化的負(fù)載需求(例如在隨后的占空比中)。 在不偏離本發(fā)明的原理的情況下，甚至可以根據(jù)那些完全作為非限制性示例而示 出的實(shí)施例來顯著地改變構(gòu)架和實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而這并不由此偏離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于向多個光發(fā)生器(CHI、CH2、CH3)供應(yīng)電力的方法，通過在激活周期(T)中所包括的相應(yīng)激活間隔上以相應(yīng)的供應(yīng)電力(P1、P2、P3)選擇性地激活所述發(fā)生器(CH1、CH2、CH3)，來使所述光發(fā)生器發(fā)射相應(yīng)的色度上不同的光輻射，所述光輻射能夠彼此混合以產(chǎn)生混合光輻射，所述方法包括 -識別至少一對所述發(fā)生器(CH1、CH2 ;CH2、CH3)，其中，所述至少一對所述發(fā)生器的相應(yīng)激活間隔(Tl、T2 ;T2、T3)之和小于所述激活周期(T);以及 -在時(shí)間上偏移所述至少一對所述發(fā)生器中的發(fā)生器(CHI、CH2 ;CH2、CH3)的激活，從而避免同時(shí)激活。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述多個光發(fā)生器至少包括第一發(fā)生器(CH1)、第二發(fā)生器(CH2)和第三發(fā)生器(CH3)，其中，所述第二發(fā)生器(CH2)和所述第三發(fā)生器(CH3)的相應(yīng)激活間隔(T2、T3)之和小于所述激活周期(T)，所述方法包括 -在所述第二發(fā)生器(CH2)的相應(yīng)激活間隔(Τ2)上同時(shí)激活所述第一發(fā)生器(CHl)和所述第二發(fā)生器(CH2);以及 -在所述第三發(fā)生器(CH3)的相應(yīng)激活間隔(Τ3)上同時(shí)激活所述第一發(fā)生器(CHl)和所述第三發(fā)生器(CH3)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，包括 -改變由所述第一發(fā)生器(CHl)發(fā)射的輻射的強(qiáng)度，所述改變建立由所述第一發(fā)生器(CHl)發(fā)射的所述輻射的色移；以及 -選擇性地改變所述第二光發(fā)生器(CH2)和所述第三光發(fā)生器(CH3)中的至少之一的相應(yīng)激活間隔(Τ2、Τ3)，以便補(bǔ)償所述色移。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述多個光發(fā)生器包括至少三個發(fā)生器(011、012、013)，其中，所述至少三個發(fā)生器(011、012、013)中的一個發(fā)生器(CH2)的相應(yīng)激活電力(Ρ2)至少近似等于所述多個光發(fā)生器中的所述至少三個發(fā)生器(CHI、CH2、CH3)中的另外兩個發(fā)生器(CH1、CH3)的相應(yīng)激活電力(Ρ1、Ρ3)之和，所述方法包括 -在相應(yīng)激活間隔(Τ2)上激活所述第一發(fā)生器(CH2)，保持所述另外兩個發(fā)生器(CH1、CH3)去激活；以及 -同時(shí)激活所述另外兩個發(fā)生器(CH1、CH3)，保持所述第一發(fā)生器(CH2)去激活。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，包括 _為所述多個光發(fā)生器(011、012、013)提供供電單元(1000);以及 -根據(jù)在所述激活周期(T)上能夠供應(yīng)給所述多個光發(fā)生器(CH1、CH2、CH3)的供電的峰值來設(shè)定所述單元(1000 )能夠供應(yīng)的最大供電。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，包括 -在所述多個光發(fā)生器(CHI、CH2、CH3)中識別要在給定時(shí)間激活的發(fā)生器的至少兩個子集，所述至少兩個子集中的每個子集包括具有相應(yīng)供電的一個發(fā)生器或具有相應(yīng)供電(P1、P2、P3)之和的多個發(fā)生器；以及 -在所述給定時(shí)間激活所述子集中的發(fā)生器或多個發(fā)生器，其中，所述發(fā)生器或多個發(fā)生器的相應(yīng)供電或相應(yīng)供電(P1、P2、P3)之和更接近于所述最大值。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，包括使用選自PWM調(diào)制、脈沖密度調(diào)制、交流電流和統(tǒng)計(jì)調(diào)光中的技術(shù)來改變由所述發(fā)生器(CHI、CH2、CH3)發(fā)射的光輻射的強(qiáng)度。
8.一種用于光源(L)的供電單元(1000)，所述光源(L)包括發(fā)射相應(yīng)的色度上不同的光福射的多個光發(fā)生器(CHI、CH2、CH3),所述光福射能夠彼此混合以產(chǎn)生混合光福射,所述供電單元(1000)用于在激活周期(T)中所包括的相應(yīng)激活間隔(T1、T2、T3)上以相應(yīng)的供應(yīng)電力(Ρ1、Ρ2、Ρ3)選擇性地激活所述發(fā)生器(CHI、CH2、CH3)，所述供電單元(1000)被配置成執(zhí)行如權(quán)利要求I至7中的任一項(xiàng)所述的方法。
9.如權(quán)利要求8所述的供電單元，包括用于選擇性地改變至少一個實(shí)體的調(diào)節(jié)裝置(1002、1004)，所述至少一個實(shí)體選自 -用來改變所述混合光輻射的色度特性的所述光發(fā)生器(CHl、CH2、CH3)的所述相應(yīng)激活間隔(Τ1、Τ2、Τ3);以及 -所述混合光輻射的強(qiáng)度。
10.一種光源,包括 -多個光發(fā)生器(CHI、CH2、CH3)，所述多個光發(fā)生器優(yōu)選地為LED型，所述多個光發(fā)生器發(fā)射相應(yīng)的色度上不同的光輻射，所述光輻射能夠彼此混合以 產(chǎn)生混合光輻射；以及 -如權(quán)利要求8或9所述的供電單元(1000)，所述供電單元(1000)向所述多個光發(fā)生器(CHl、CH2、CH3 )供應(yīng)電力。
全文摘要
一種用于向多個光發(fā)生器(CH1、CH2、CH3)供應(yīng)電力的方法，通過在激活周期(T)中所包括的相應(yīng)激活間隔(T1、T2、T3)上以相應(yīng)的供應(yīng)電力(P1、P2、P3)選擇性地激活所述發(fā)生器，來使所述多個光發(fā)生器發(fā)射相應(yīng)的色度上不同的光輻射，所述光輻射能夠彼此混合以產(chǎn)生混合光輻射，該方法提供識別(102)至少一對發(fā)生器(CH1、CH2；CH2、CH3)，其中，這一對發(fā)生器的相應(yīng)激活間隔(T1、T2；T2、T3)之和小于激活周期(T)；以及在時(shí)間上偏移這一對發(fā)生器中的發(fā)生器(CH1、CH2；CH2、CH3)的激活(106)，從而避免同時(shí)激活。
文檔編號H05B33/08GK102763489SQ201180009600
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月16日
發(fā)明者保羅·德安娜, 托比亞斯·弗羅斯特, 菲利波·布蘭凱蒂 申請人:歐司朗股份有限公司