用于控制ＬＥＤ组件的控制器、照明应用和用于控制ＬＥＤ组件的方法技术

描述了一种用于控制ＬＥＤ组件的控制器。该控制器被设置成接收表示ＬＥＤ组件的所需特性的输入信号；将该输入信号转换为用于ＬＥＤ组件的控制信号；将校正应用于该控制信号以获得校正的控制信号，该校正基于ＬＥＤ组件的预定瞬态特性；输出该校正的控制信号。因此，获得了ＬＥＤ组件的所需特性与实际特性之间更好的对应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制LED组件的控制器、照明应用和用于控制LED组件的方法本专利技术涉及用于控制LED组件的控制器、照明应用和用于控制LED组件的方法。当前，在建筑和娱乐照明应用中，越来越多地使用基于发光二极管(LED)的固态 照明。与白炽灯照明相比，LED或LED单元具有以下几个优点例如，更高的电光转换效率、 更快和更准确的照明强度和颜色控制。为了实现从非常暗到非常亮的光输出的强度和颜色 的精确控制，需要具有对流过LED的正向电流的精确控制。为了提供所述流过LED或多个LED的正向电流，可以使用转换器(或诸如线性调 节器的调节器)。这种转换器的示例为降压(Buck)转换器、升压(Boost)转换器或者降 压-升压转换器。这种转换器还被称为开关模式电流源。这种电流源能够为LED单元提供 基本恒定的电流。当这种LED单元包括不同颜色的LED时，可以通过改变该单元的不同LED 的强度来改变由LED单元提供的合成颜色。即，通常通过改变不同LED的占空比来实现。通 过选择性地(随时间)将电流提供给LED(即，为LED提供电流脉冲而不是连续电流)可以 实现以小于100%的占空比来操作LED。通过占空比的适当选择，可以提供所需的颜色和强 度。为了关于光源的强度或颜色提供高分辨率，需要电流脉冲的精确控制，以实现高分辨率 LED照明颜色或者白色混合控制。实际上，电流源，特别是在开关模式电流源的情况下，不会瞬间提供适当的电流， 而是需要一些时间来达到电流设定点。因此，当控制LED单元以特定的占空比工作以产生 所需的强度和/或颜色时，由于通过LED的实际电流或电流分布不对应于所需或预期的值， 因此实际获得的颜色或强度可与所需的值不同。当通过LED的电流被接通以及电流被关断 时可能出现这种效果。实际上，可以通过打开或关闭并联于LED的低阻抗连接从而重新引 导电流通过LED或者通过该低阻抗连接来实现通过LED的电流的接通或关断。例如，可以 使用FET或MOSFET来实现打开或关闭连接。应当进一步注意，所需特性和实际特性之间的 不匹配还可能是由于老化或者热影响而导致的。由于所需特性和实际特性之间的不匹配，可获得的关于例如颜色或强度的对比减 小。可以这样来理解实际上，例如关于LED强度的对比可以通过可被提供的最小强度来表 示。由于为LED供电的转换器的瞬态行为(transient behavior)或者例如影响LED特性 的制造公差，可以发现在同一生产线的不同LED之间存在较大的差距(spread)。因此，为了 确保同一生产线的所有LED以相同的方式工作，可能需要将最小强度设置得相对较高，以 确保不同LED基本的相同性能。因此，公差和瞬态行为可对可用于生产线的对比产生影响。进一步，在开关模式电流源的情况下，内部开关模式控制频率通常独立于脉冲接 通或关断时刻。这意味着，对于在转换开关周期长度的大约5倍以下的短脉冲，电流脉冲可 能具有不确定的开始，这导致实际电流输出的较大差异。应当认识到，通过使用具有低温漂移和高精度的特殊部件，可以在本领域的当前 状态下实现精确的电流控制，从而缓解或减轻一些上述影响。然而，这种方式相当昂贵，因 此不是优选的。考虑到上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种改进的操作LED组件的方式，以及提供一种用于控制LED组件的控制器，该控制器至少部分地克服了上述缺点中的一个或多 个。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于控制LED组件的控制器，该控制器被设 置为-接收表示LED组件的所需特性的输入信号，_将所述输入信号转换为用于LED组件的控制信号，_对所述控制信号应用校正，以获得校正的控制信号，该校正基于LED组件的预定瞬态特性，-输出校正的控制信号。通过使用根据本专利技术的控制器来控制LED组件，由于对控制信号所应用的校正， 因此可以获得LED组件的所需特性与实际特性之间更好的对应。所应用的校正基于LED组 件的预定瞬态特性。作为LED组件的这种瞬态特性的示例，可以论述电流瞬态。通常，由根 据本专利技术的控制器控制的LED组件包括LED或者包含一个或多个LED的LED单元，以及用 于为LED或LED单元供电的转换器。因此，LED组件的特性可包括LED或LED单元的特性 (例如，强度或颜色)，或者转换器的特性(例如，电流或电流分布或脉冲)。例如，可以由在 组件上执行的电流或电压测量来获得应用于控制信号以获得校正的控制信号的校正。通过 提供校正的控制信号而不是控制信号，获得了改进的LED组件的控制，因为获得了组件的 所需特性与实际特性之间更好的对应。因此，当可以构建关于LED组件的实际特性的更好 控制时，可以获得改进的对比(即，较低的最小亮度)。电流脉冲的更好控制使得可用的最 小脉冲能够以较低值被设定。因此，可以获得同一生产线的不同LED的基本相似的特性，即 使在最小亮度时也是如此。结果，改进了可对于生产线获得的对比。根据本专利技术的另一方面，提供了一种控制LED组件的方法，该方法包括以下步骤-接收表示LED组件的所需特性的输入信号，-将所述输入信号转换为用于LED组件的控制信号，-对所述控制信号应用校正，以获得校正的控制信号，该校正基于LED组件的预定 瞬态特性，-输出校正的控制信号。在根据本专利技术的方法的优选实施例中，对控制信号的校正通过以下步骤确定-对应于LED组件的所需特性对LED组件施加信号，-从所述信号的响应确定所述LED组件的实际特性，-确定实际特性与所需特性之间的差异，-从所述差异确定可应用于所述控制信号的校正，以至少部分地补偿所述差异。根据本专利技术的优选方法，通过对组件的预期(或需要)特性与出现的实际特性进 行比较来表征LED组件响应于控制信号的行为。根据这一比较，可以确定校正，该校正在被 应用于控制器提供的控制信号时，产生了所需特性与实际特性之间更好的对应。如上所述， LED组件的所需特性可以指的是组件的LED或LED单元的特性，或者组件的转换器或调节器 的特性。为了示例说明，提供以下的示例。为了获得需要的LED强度，用于LED组件的转换器的控制信号可使转换器对LED 提供电流脉冲(具有特定幅度和占空比)。实际上，电流脉冲的形状可以与导致LED的不同强度(例如，由于转换器的瞬态行为)的预期形状不同。因此，实际强度与所需强度之间的 差异可以被观测并根据强度(例如，通过强度测量)直接确定，或者根据电流形状(例如， 通过测量实际电流脉冲形状并将其与预期的电流脉冲形状进行比较)间接确定。在这两种情况下，可以根据观测的差异来确定校正，该校正使得所需特性与实际 特性之间的差异减小。由于通常例如实际强度与所需强度之间的不匹配是实际强度低于所需强度的情 况，因此不匹配也可以称作占空比损耗或接通损耗。通过以下附图进一步描述和示出本专利技术的实施例和其他优点。附图说明图Ia示意性示地出了 PWM控制方案的亮度与占空比的曲线图；图Ib示意性地示出了 PWM控制方案；图Ic示意性地示出了可变频率方案的第一示例；图Id示意性地示出了可变频率方案的第二示例；图Ie示意性地示出了用于驱动LED或LED单元的现有技术的开关模式电流源；图2示意性地示出了开关模式电流源的输出电压瞬态的曲线图；图3示意性地示出了对应于图2的电压瞬态，实际电流输出随时间变化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于控制ＬＥＤ组件的控制器，所述控制器被设置成：－接收表示所述ＬＥＤ组件的所需特性的输入信号；－将所述输入信号转换为用于所述ＬＥＤ组件的控制信号；－将校正应用于所述控制信号以获得校正的控制信号，所述校正基于所述ＬＥＤ组件的预定瞬态特性；－输出所述校正的控制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·M·维尔滕，
申请(专利权)人：埃尔多实验室控股有限公司，
类型：发明
国别省市：NL