用于基于发光二极管的照明系统的电流平衡电路技术方案

技术编号:10943957 阅读:162 留言:0更新日期:2015-01-22 20:20
一种系统,包括第一晶体管、第二晶体管和比较器。第一晶体管被配置为将第一电流提供给被连接到第一晶体管的第一端子的第一负载。第二晶体管被配置为将第二电流提供给被连接到第二晶体管的第一端子的第二负载,其中第一电流与第二电流具有预定的比率。比较器被配置为将第一晶体管的第一端子处的电压或者第二晶体管的第一端子处的电压与参考电压相比较,并且基于该比较来调节第一晶体管和第二晶体管的偏置以保持第一电流与第二电流之间的所述预定比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2012年12月14日提交的美国专利技术专利申请No.13/715,223的优先权,以及2011年12月16日提交的美国临时申请No.61/576,511和2012年8月1日提交的美国临时申请No.61/678,513的权益。以上申请的全部公开通过引用被合并于此。
本公开总地涉及基于发光二极管(LED)的照明系统,尤其是涉及用于基于LED的照明系统的电流平衡电路。
技术介绍
本文所提供的
技术介绍
描述是为了总地呈现本公开的上下文的目的。这里所指出的专利技术人的工作(就该
技术介绍
部分中所描述的工作的程度)以及该描述中在递交申请时可能不能归类为现有技术的方面既非明示也非暗示承认为本公开的现有技术。基于发光二极管(LED)的照明系统正在越来越多地被使用,尤其是在商业应用中。其中基于LED的照明系统被使用的商业应用的一些示例包括广告牌、计算机显示器和电视屏幕。基于LED的灯也可以被用在家庭或办公环境中。例如,具有传统灯泡或管状灯的形状的基于LED的灯可以被用在家庭或办公环境中。然而,可以被用在家庭或办公环境中的基于LED的灯还不像白炽灯和荧光灯那样可容易负担。产生白光的灯通常在家庭和办公环境中是优选的。LED可被用于制造产生白光的灯。例如,产生红光、绿光和蓝光的LED可以被用于制造产生白光的灯。具体而言,红光、绿光和蓝光LED所产生的光可以被组合以产生白光。然而,产生纯红光和绿光的LED可能是比较昂贵的。替代地,产生蓝光的LED和将蓝光转换为红光和绿光的磷光体可以被用于产生白光。具体而言,蓝光LED可以被涂覆有发红光和发绿光的磷光体的混合物。蓝光LED所输出的蓝光中的一些分别被红和绿光磷光体转换为红光和绿光。蓝光LED所输出的蓝光中的一些可以不经转换地离开磷光体。经磷光体转换的红光和绿光与未经转换地逸出的蓝光相组合以产生白光。红光和绿光磷光体的混合物在被具有特定波长的蓝光激发时产生最佳的光输出。例如,大多数红和绿磷光体在蓝光的波长为大约450nm时最佳地转换蓝光。因此,产生窄波长范围(例如450nm±5nm)内的蓝光的蓝光LED通常被选择来产生白光,并且产生具有在窄范围的波长以外的波长的光的蓝光LED通常被拒绝。对大量LED进行严格的选择过程和拒绝提高了利用蓝光LED产生白光的成本。此外,磷光体混合物的涂层可能在LED上是不均匀的。由于涂层的变化,LED所产生的光的白度可能因LED而异。因此,LED需要利用分箱过程(binning process)来选择,这进一步提高了成本。
技术实现思路
一种系统包括第一晶体管、第二晶体管和比较器。第一晶体管被配置为将第一电流提供给被连接到第一晶体管的第一端子的第一负载。第二晶体管被配置为将第二电流提供给被连接到第二晶体管的第一端子的第二负载,其中第一电流和第二电流具有预定的比率。比较器被配置为将第一晶体管的第一端子处的电压或者第二晶体管的第一端子处的电压与参考电压相比较,并且基于该比较来调节第一晶体管和第二晶体管的偏置以保持第一电流和第二电流之间的预定比率。在其它特征中,响应于第一电流的变化,经调节的偏置根据第一电流与第二电流之间的预定比率改变第二电流。在其它特征中,第一电流与第二电流之间的预定比率基于第一晶体管与第二晶体管的面积的比率。在其它特征中,响应于第一负载和第二负载所接收到的功率的变化,比较器被配置为调节第一晶体管和第二晶体管的偏置以保持第一电流与第二电流之间的预定比率。在其它特征中,响应于第一负载和第二负载所接收到的功率的变化,比较器被配置为调节第一电流和第二电流以保持第一电流与第二电流之间的预定比率。在其它特征中,第一负载包括第一组发光二极管,该第一组发光二极管被配置为产生具有在蓝光光谱内的第一波长范围内的第一波长的光。第二负载包括第二组发光二极管,该第二组发光二极管被配置为产生具有在蓝光光谱内的第二波长范围内的第二波长的光。第一波长范围小于蓝光光谱内的第三波长范围。第二波长范围大于第三波长范围。第一组发光二极管和第二组发光二极管所产生的光组合产生白光。白光的色温取决于所述预定比率。在其它特征中,第一波长小于或等于450纳米,并且第二波长大于或等于470纳米。在其它特征中,第一波长在420纳米与450纳米之间,并且其中第二波长在470纳米和490纳米之间。在其它特征中,第一负载包括被配置为产生具有在蓝光光谱内的第一波长范围内的第一波长的蓝光的第一组发光二极管。第二负载包括被配置为产生具有在蓝光光谱内的第二波长范围内的第二波长的蓝光的第二组发光二极管。该系统还包括绿光磷光体,该绿光磷光体被配置为将具有第一波长的蓝光的第一部分转换为绿光,并且允许具有第一波长的蓝光的第二部分未经转换地逸出。该系统还包括红光磷光体,该红光磷光体被配置为将具有第二波长的蓝光的第三部分转换为红光,并且允许具有第二波长的蓝光的第四部分未经转换地逸出。绿光、红光、具有第一波长的蓝光的第二部分以及具有第二波长的蓝光的第四部分组合产生白光。白光的色温取决于所述预定比率。在其它特征中,第一波长范围小于蓝光光谱中的第三波长范围,并且第二波长范围大于第三波长范围。在另一些其它特征中,一种系统包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和比较器。第一晶体管被配置为将第一电流提供给被连接到第一晶体管的第一端子的第一组发光二极管。第一组发光二极管被配置为输出具有在蓝光光谱内的第一波长范围内的第一波长的光。第二晶体管被配置为将第二电流提供给被连接到第二晶体管的第一端子的第二组发光二极管。第二组发光二极管被配置为输出具有在蓝光光谱内的第二波长范围内的第二波长的光。第三晶体管被配置为将第三电流提供给被连接到第三晶体管的第一端子的第三组发光二极管。第三组发光二极管被配置为输出具有在蓝光光谱内的第三波长范围内的第三波长的光。第三波长范围(i)小于第二波长范围并且(ii)大于第一波长范围。第一电流、第二电流和第三电流的值成预定的比例。具有第一、第二和第三波长的光组合产生白光。比较器被配置为将第一晶体管的第一端子处的电压、第二晶体管的第一端子处的电压或者第三晶体管的第一端子处的电压与参考电压相比较,并且基于所述比较来调节第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管的偏置以保持第一电流、第二电流和第三电流之间的预定比例本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种系统,包括:第一晶体管,被配置为将第一电流提供给被连接到所述第一晶体管的第一端子的第一负载;第二晶体管,被配置为将第二电流提供给被连接到所述第二晶体管的第一端子的第二负载,其中所述第一电流和所述第二电流具有预定的比率;以及比较器,被配置为将所述第一晶体管的所述第一端子处的电压或者所述第二晶体管的所述第一端子处的电压与参考电压相比较,并且基于所述比较来调节所述第一晶体管和所述第二晶体管的偏置以保持所述第一电流和所述第二电流之间的所述预定比率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.16 US 61/576,511;2012.08.01 US 61/678,513;1.一种系统,包括:
第一晶体管,被配置为将第一电流提供给被连接到所述第一晶
体管的第一端子的第一负载;
第二晶体管,被配置为将第二电流提供给被连接到所述第二晶
体管的第一端子的第二负载,其中所述第一电流和所述第二电流具
有预定的比率;以及
比较器,被配置为
将所述第一晶体管的所述第一端子处的电压或者所述第二
晶体管的所述第一端子处的电压与参考电压相比较,并且
基于所述比较来调节所述第一晶体管和所述第二晶体管的
偏置以保持所述第一电流和所述第二电流之间的所述预定比率。
2.根据权利要求1所述的系统,其中响应于所述第一电流的变
化,经调节的偏置依照所述第一电流与所述第二电流之间的预定比
率改变所述第二电流。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一电流与所述第二
电流之间的所述预定比率基于所述第一晶体管与所述第二晶体管的
面积的比率。
4.根据权利要求1所述的系统,其中响应于所述第一负载和所
述第二负载所接收到的功率的变化,所述比较器被配置为调节所述
第一晶体管和所述第二晶体管的偏置以保持所述第一电流与所述第
二电流之间的所述预定比率。
5.根据权利要求1所述的系统,其中响应于所述第一负载和所
述第二负载所接收到的功率的变化,所述比较器被配置为调节所述
第一电流和所述第二电流以保持所述第一电流与所述第二电流之间
的所述预定比率。
6.根据权利要求1所述的系统,其中:
所述第一负载包括第一组发光二极管,该第一组发光二极管被

\t配置为产生具有在蓝光光谱内的第一波长范围内的第一波长的光,
所述第二负载包括第二组发光二极管,该第二组发光二极管被
配置为产生具有在所述蓝光光谱内的第二波长范围内的第二波长的
光,
所述第一波长范围小于所述蓝光光谱内的第三波长范围,
所述第二波长范围大于所述第三波长范围,
所述第一组发光二极管和所述第二组发光二极管所产生的光组
合以产生白光,并且
所述白光的色温取决于所述预定比率。
7.根据权利要求6所述的系统,其中所述第一波长小于或等于
450纳米,并且其中所述第二波长大于或等于470纳米。
8.根据权利要求6所述的系统,其中所述第一波长在420纳米
与450纳米之间,并且其中所述第二波长在470纳米和490纳米之
间。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一负载包括被配置
为产生具有在蓝光光谱内的第一波长范围内的第一波长的蓝光的第
一组发光二极管,并且其中所述第二负载包括被配置为产生具有在
蓝光光谱内的第二波长范围内的第二波长的蓝光的第二组发光二极
管,该系统还包括:
绿光磷光体,配置为:
将具有所述第一波长的蓝光的第一部分转换为绿光,并且
允许具有所述第一波长的蓝光的第二部分未经转换地逸
出;以及
红光磷光体,配置为:
将具有所述第二波长的蓝光的第三部分转换为红光,并且
允许具有所述第二波长的蓝光的第四部分未经转换地逸
出,
其中所述绿光、所述红光、具有所述第一波长的蓝光的第二部分
以及具有所述第二波长的蓝光的第四部分组合以产生白光,并且
其中所述白光的色温取决于所述预定比率。
10.根据权利要求9所述的系统,其中:
所述第一波长范围小于所述蓝光光谱中的第三波长范围,并且
所述第二波长范围大于所述第三波长范围。
11.根据权利要求9所述的系统,其中所述第一波长小于或等于
450纳米,并且其中所述第二波长大于或等于470纳米。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述第一波长在420纳
米与450纳米之间,并且其中所述第二波长在470纳米和490纳米
之间。
13.一种系统,包括:
第一晶体管,被配置为将第一电流提供给被连接到所述第一晶
体管的第一端子的第一组发光二极管,其中所述第一组发光二极管
被配置为输出具有在蓝光光谱内的第一波长范围内的第一波长的
光;
第二晶体管,被配置为将第二电流提供给被连接到所述第二晶
体管的第一端子的第二组发光二极管,其中所述第二组发光二极管
被配置为输出具有在所述蓝光光谱内的第二波长范围内的第二波长
的光;
第三晶体管,被配置为将第三电流提供给被连接到所述第三晶
体管的第一端子的第三组发光二极管,其中所述第三组发光二极管
被配置为输出具有在所述蓝光光谱内的第三波长范围内的第三波长
的光,并且其中所述第三波长范围(i)小于所述第二波长范围并且
(ii)大于所述第一波长范围,
其中所述第一电流、所述第二电流和所述第三电流的值成预定
的比例;以及
比较器,配置为
将所述第一晶体管的所述第一端子处的电压、所述第二晶
体管的所述第一端子处的电压或者所述第三晶体管的所述第一端子
处的电压与参考电压相比较,并且
基于所述比较来调节所述第一晶体管、所述第二晶体管和
所述第三晶体管的偏置以保持所述第一电流、所述第二电流和所述
第三电流之间的所述预定比例,
其中基于所述第一、第二和第三组发光二极管输出的光所
产生的白光的色温取决于所述第一电流、所述第二电流和所述第三
电流的所述预定比例。
14.根据权利要求13所述的系统,其中响应于所述第一电流的
变化,经调节的偏置依照所述第一电流、所述第二电流与所述第三
电流之间的所述预定比例改变所述第二电流和所述第三电流。
15.根据权利要求13所述的系统,其中所述第一电流、所述第
二电流与所述第三电流之间的所述预定比例基于所述第一晶体管、
所述第二晶体管与所述第三晶体管的面积的比例。
16.根据权利要求13所述的系统,其中响应于所述第一、第二
和第三组发光二极管所接收到的功率的变化,所述比较器被配置为
调节所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管的偏置以
保持所述第一电流、所述第二电流与所述第三电流之间的所述预定
比例。
17.根据权利要求13所述的系统,其中响应于所述第一、第二
和第三组发光二极管所接收到的功率的变化,所述比较器被配置为
调节所述第一电流、所述第二电流和所述第三电流以保持所述第一
电流、所述第二电流与所述第三电流之间的所述预定比例。
18.根据权利要求13所述的系统,其中:
所述第一、第二和第三组发光二极管被配置为输出蓝光;
所述第一组发光二极管包括被配置为将具有所述第一波长的蓝
光转换为绿光的绿光磷光体;
所述第二组发光二极管包括被配置为将具有所述第二波长的蓝
光转换为红光的红光磷光体;
所述第三组发光二极管被配置为输出具有所述第三波长的蓝
光;
所述绿光、所述红光和具有所述第三波长的蓝光组合以产生所
述白光;并且
所述绿光、所述红光和所述蓝光的量与所述第一电流、所述第
二电流和所述第三电流的所述预定比例成比例。
19.根据权利要求13所述的系统,其中:
所述第一、第二和第三组发光二极管被配置为输出蓝光;
所述第一组发光二极管包括被配置为将具有所述第一波长的蓝
光转换为绿光的绿光磷光体;
所述第二组发光二极管包括被配置为将具有所述第二波长的蓝
光转换为红光的红光磷光体;
所述第三组发光二极管包括琥珀光磷光体,该琥珀光磷光体被
配置为(i)将具有所述第三波长的蓝光的一部分转换为红光并且(ii)
允许具有所述第三波长的蓝光的剩余部分未经转换地通过所述琥珀
光磷光体;并且
所述绿光、利用所述红光磷光体转换的红光和利用所述琥珀光
磷光体转换的红光以及具有所述第三波长的蓝光组合以产生所述白
光。
20.一种系统,包括:
第一晶体管,被配置为将第一电流提供给被连接到所述第一晶
体管的第一端子的第一组发光二极管,其中所述第一组发光二极管
被配置为输出具有在蓝光光谱内的第一波长范围内的第一波长的
光;
第二晶体管,被配置为将第二电流提供给被连接到所述第二晶
体管的第一端子的第二组发光二极管,其中所述第二组发光二极管
被配置为输出具有在所述蓝光光谱内的第一波长范围内的第一波长
的光;
第三晶体管,被配置为将第三电流提供给被连接到所述第三晶
体管的第一端子的第三组发光二极管,其中所述第三组发光二极管
被配置为输出具有在紫外光谱内的第二波长范围内的第二波长的

\t光,
其中所述第一电流、所述第二电流和所述第三电流的值成预定
比例;以及
比较器,配置为
将所述第一晶体管的第一端子处的电压、所述第二晶体管
的第一端子处的电压或者所述第三晶体管的第一端子处的电压与参
考电压相比较,并且
基于所述比较来调节所述第一晶体管、所述第二晶体管和
所述第三晶体管的偏置以保持所述第一电流、所述第二电流和所述
第三电流之间的所述预定比例,
其中基于所述第一、第二和第三组发光二极管输出的光所产生
的白光的色温取决于所述第一电流、所述第二电流和所述第三电流
的所述预定比例。
21.根据权利要求20所述的系统,其中响应于所述第一电流的
变化,经调节的偏置依照所述第一电流、所述第二电流与所述第三
电流之间的所述预定比例改变所述第二电流和所述第三电流。
22.根据权利要求20所述的系统,其中所述第一电流、所述第
二电流与所述第三电流之间的所述预定比例基于所述第一晶体管、
所述第二晶体管与所述第三晶体管的面积的比例。
23.根据权利要求20所述的系统,其中响应于所述第一、第二
和第三组发光二极管所接收到的功率的变化,所述比较器被配置为
调节所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管的偏置以
保持所述第一电流、所述第二电流和所述第三电流之间的所述预定
比例。
24.根据权利要求20所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·苏塔尔德加R·克里施那穆尔赛
申请(专利权)人:马维尔国际贸易有限公司
类型:发明
国别省市:巴巴多斯;BB

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