允許一個包含具有多種色溫的光源照明裝置改變色溫以響應調光水平變化的一種方法和系統。此光源為非白熾燈光源，例如發光二極管和/或氣體放電光源。調光電路提供指示所選調光水平的調光信號。照明裝置包括一個光源激勵器和一個光源激勵器控制器，它們聯合改變光源的驅動電流以響應所選的調光水平。通過以不同相對量改變驅動電流，從而，根據調光水平變化改變照明裝置的色溫。在至少一個實施例中，照明裝置響應調光水平改變而產生的色溫變化促使白熾燈光源的色溫改變。
【技術實現步驟摘要】
本申請是申請號為國際申請號為PCT/US2008/056606、國際申請日為2008年03月12日、進入中國國家階段日期為2009年09月14日、國家申請號為200880008301.1的專利技術專利申請的分案申請。相關專利申請的交叉引用本專利申請要求依據35U.S.C.§119(e)和37C.F.R.§1.78享有2007年3月12日遞交的名為“照明器材”的60/894,295號美國臨時專利申請的權益。60/894,295號美國臨時專利申請內包含示范性系統和方法，在此通過引用將其整體納入。2007年3月31日遞交、專利技術人為JohnL.Melanson、代理人檔案編號為1666-CA-PROV、名為“發光二極管光源鎮流器”的美國專利申請描述了示范性方法和系統，在此通過引用將其整體納入。2007年3月31日遞交、專利技術人為JohnL.Melanson和JohnPaulos、代理人檔案編號為1668-CA-PROV、名為“多功能占空比調節器”的美國臨時專利申請描述了示范性方法和系統，在此通過引用將其整體納入。2007年3月31日遞交、專利技術人為JohnL.Melanson和JohnPaulos、代理人檔案編號為1669-CA、名為“帶照明調光器輸出映射的照明系統”的美國專利申請描述了示范性方法和系統，在此通過引用將其整體納入。
本專利技術大致與電子學和照明領域有關，具體而言，是一種使用穩定色溫光源的可調光照明裝置的色調變化系統和方法。
技術介紹
商業上實用的白熾燈已有逾百年的歷史。然而，其它光源也顯示出成為具有商業可行的白熾燈泡替代品的潛力。氣體放電光源如熒光燈、水銀燈、低壓鈉燈和高壓鈉燈，以及場致發光光源如發光二極管(LED)，它們代表兩類可以替代白熾燈的光源。作為一種主流光源，LED變得格外有吸引力，其中，部分原因是由于其能夠通過高效率的光輸出實現節能，并且有利于環保，例如減少了水銀的使用。白熾燈通過讓電流流過真空燈泡中的金屬絲發光。電流使金屬絲發熱并發光。當越多的電流流過金屬絲時，金屬絲產生的熱量也就越多。對于一個透明的真空燈泡，金屬絲的溫度決定了光的顏色。較低的溫度會產生淡黃色的光，高溫會產生較藍、較白的光。氣體放電燈包含一個封住氣體的外罩。外罩末端有兩個電極。電極通電后，兩個電極間會產生電壓差。通電電極放熱使封入的氣體電離。電離氣體發出光。熒光燈中含有水銀蒸汽，水銀蒸汽發出紫外光。熒光燈外罩內部包含一層可以將紫外光轉化為可見光的磷光層。LED為半導體裝置，由直流電驅動。LED的流明輸出強度(即亮度)與通過LED的電流強度成正比。因此，提高供給LED的電流強度可提高LED的流明輸出強度，降低供給LED的電流強度可使LED變暗。電流的調整有兩種方式，一種是直接降低供給白色LED的直流電水平，另一種是通過脈沖寬度調制降低平均電流。通過光的顏色特性可測定可見光譜的功率分配。可見光譜的波長范圍約為400納米(紫光)到700納米(紅光)。光的顏色特性通常用色溫定義。因此，雖然光源發出的光的能量分布于多個頻率，但是它被認為具有特定的顏色，此顏色可用特定的色溫定義。表1描述了特定光源與其色溫之間的一種示范性關系。表1在使用光源的環境中調暗光源不僅可以節能，還能讓使用者將光源亮度調至要求的水平。許多設施如住房和建筑物等，都安裝有光源調節電路(以下簡稱“調光器”)。圖1描述了具有常規調光器102的照明電路100，此調光器用于調節白熾燈光源104以響應對可變電阻器106的輸入。調光器102、光源104和電壓源108為串聯。電壓源108在線電壓Vline時提供交流電。線電壓Vline可隨地理位置而變。線電壓Vline通常為110-120V或220-240V，典型頻率為60Hz或70Hz。調光器102打開和關閉光源104，并且會每秒開關許多次，以減少供給光源104的電能總量，而不是將光源104的電能轉移到電阻器中。使用者可以選擇可變電阻器106的電阻值，從而調節電容器110的充電時間。將可變電阻器106設為0歐姆時，由第二個固定電阻器112提供最低電阻。當電容器110的電壓充到高于雙向觸發二極管114的觸發電壓時，雙向觸發二極管114導電，三端雙向可控硅116的柵極充電。三端雙向可控硅116柵極處的電壓和偏壓電阻器118兩端電壓的合成電壓使三端雙向可控硅116導電。當電流I通過零線時，三端雙向可控硅116不導電，即斷開。當三端雙向可控硅116不導電時，調光器輸出電壓VDIM為0V，當三端雙向可控硅116導電時，調光器輸出電壓VDIM與線電壓Vline相等。將電容器110的電壓充到足以觸發雙向觸發二極管114所需的充電時間取決于電流I的值。電流I的值由可變電阻器106和電阻器112的電阻值決定。因此，通過調節可變電阻器106的電阻值可以調節調光器輸出電壓VDIM的相角。調節調光器輸出電壓VDIM的相角相當于調節調光器輸出電壓VDIM的相角。通過調節調光器輸出電壓VDIM的相角可以調節向光源104提供的平均功率，從而調節光源104的亮度。圖2描述了光譜功率分布圖200，此圖代表了白色LED、綠色LED和白熾燈光源的可見光譜在高低驅動電流中的光譜功率分配變化。通過降低供給光源的驅動電流強度可降低光源的亮度。調節白熾燈光源的亮度會導致光譜頻率分配發生顯著改變，從而，引起色溫的顯著變化。例如，將100W白熾燈的亮度調低至全亮度的75％會使光的顏色從青白色變為一種暗黃色，例如琥珀色。通過降低供給一種LED的電流強度，例如綠色和白色LED，可降低LED的亮度，但是其光譜功率分布基本保持不變。因此，LED的色溫變化很小。氣體放電光源的特性在各種調光水平上都與LED非常相似。圖3描述了非白熾燈光源的調光水平與色溫之間圖形關系300。通過改變非白熾燈光源的組合，可以改變具有非白熾燈光源的照明裝置的色溫。但是，不論照明裝置中的非白熾燈光源的組合如何，通過改變照明裝置的調光水平而改變的是光源的亮度而不是照明裝置的色溫。雖然可以調節具有一個或多個非白熾燈光源的照明裝置，但是調節非白熾燈光源不能產生與白熾燈光源相似的色溫改變。
技術實現思路
本專利技術的一個實施例中，照明裝置包括兩個用于接收來自調光器和交流(AC)電源的調光信號的輸入端子，其中，調光信號指示了調光水平。此照明裝置還包括一個擁有穩定第一色溫的第一光源和一個擁有穩定第二色溫的第二光源.此照明裝置還包括一個光源激勵器，此光源激勵器與第一光源和第二光源相連，并與輸入端子相連，以向第一光源提供第一驅動電流以及向第二光源提供第二驅動電流。此照明裝置還包括一個光源激勵器控制器，此光源激勵器控制器與光源激勵器相連，以使光源激勵器改變第一和第二驅動電流，對調光信號指示的調光水平的改變作出響應，其中改變第一和第二驅動電流會改變照明裝置的色溫。本專利技術的另一實施例中，一種改變照明裝置色溫的方法包括至少用N個輸入端子中的一個接收調光信號，其中，調光器輸入信號指示了一段時間內的多個調光水平，N為小于等于四(4)的正整數，并包括至少用N個輸入端子中的兩個接收來自電壓源的功率。此方法還包括向第一光源提供一種第一驅動電流，其中，第一光源擁有一種穩定第一色溫，以及向第二光源提供一種第二驅動電流，其中第二光源擁有一種本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種照明裝置，包括：兩個輸入端子，用于接收來自調光器和交流(AC)電源的調光信號，其中調光信號指示了調光水平；一個具有穩定第一色溫的第一光源；一個具有穩定第二色溫的第二光源；一個光源激勵器，其與第一光源和第二光源相連；并與輸入端子相連，以向第一光源提供第一驅動電流以及向第二光源提供第二驅動電流；以及一個光源激勵器控制器，其與光源激勵器相連，以使光源激勵器響應于調光信號的相角指示的調光水平的改變而改變第一和第二驅動電流，其中改變第一和第二驅動電流改變照明裝置的色溫；其中照明裝置被配置成：在調光水平從100％降低到0％時，整體上單調地增加照明裝置的強度。
【技術特征摘要】
2007.03.12 US 60/894,295;2007.04.01 US 11/695,0231.一種照明裝置，包括：兩個輸入端子，用于接收來自調光器和交流(AC)電源的調光信號，其中調光信號指示了調光水平；一個具有穩定第一色溫的第一光源；一個具有穩定第二色溫的第二光源；一個光源激勵器，其與第一光源和第二光源相連；并與輸入端子相連，以向第一光源提供第一驅動電流以及向第二光源提供第二驅動電流；以及一個光源激勵器控制器，其與光源激勵器相連，以使光源激勵器響應于調光信號的相角指示的調光水平的改變而改變第一和第二驅動電流，其中改變第一和第二驅動電流改變照明裝置的色溫；其中照明裝置被配置成：在調光水平從100％降低到0％時，整體上單調地增加照明裝置的強度。2.根據權利要求1所述的照明裝置，其中調光信號的相角指示了調光水平，并且照明裝置被配置成通過以下操作單調地增加照明裝置的強度：在調光水平從100％降低到0％時，單調地增加第一光源的強度；以及在調光水平從100％降低到0％時，單調地增加第二光源的強度。3.根據權利要求1或2所述的照明裝置，其中光源激勵器控制器被適配為：-通過使用脈沖寬度調制來改變驅動電流(IA和IB)對時間的平均值，以及-設置脈沖寬度調制頻率以在調光水平達到100％時產生一個或多個光源的人可感知的閃爍。4.根據權利要求3所述的照明裝置，其中光源激勵器控制器被適配為設置脈沖寬度調制頻率以產生一個或多個光源的人可感知的閃爍以便模仿燭光的閃爍。5.根據權利要求1所述的照明裝置，還包括：一個相角檢測器，用來檢測調光信號的相角，以確定調光水平，以及照明裝置被進一步配置成：在調光水平在從100％到某個值的范圍中時，將第一光源的亮度設置為低于第二光源的亮度；以及在調光水平在從所述某個值到0％的范圍中時，將第...
【專利技術屬性】
技術研發人員：約翰·L·梅蘭松，
申請(專利權)人：皇家飛利浦有限公司，
類型：發明
國別省市：荷蘭;NL
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