Компоновка светодиодной схемы

Компоновка светодиодной схемы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к компоновке светодиодной схемы, к светодиодному источнику света и к способу работы компоновки светодиодной схемы. В частности, настоящее изобретение относится к возбуждению компоновки светодиодной схемы при рабочем напряжении с обеспечением безопасной и экономичной сборки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Светоизлучающие диоды (светодиоды) используются для множества применений, включая, в частности, сигнализацию, и в настоящее время в большей степени в применениях общего освещения. В зависимости от конкретной задачи и типа используемого светодиода существуют различные конструкции схем возбуждения для светодиодов. Вследствие экспоненциальной зависимости между рабочим током и напряжением, светодиоды, подобно другим диодам, обычно возбуждают от блока питания постоянного тока или схемы возбуждения. В наиболее простом виде эта схема возбуждения может состоять из последовательно включенного резистора, предназначенного для ограничения максимального тока, подаваемого в светоизлучающий диод, в случае изменения рабочего напряжения. Конечно, из-за относительно высоких потерь такая компоновка может быть совершенно непригодной для задач, связанных с освещением, то есть, для работы вместе с высокомощными светодиодами. Помимо вышеупомянутой простой схемы возбуждения с последовательно включенным резистором, в данной области техники известны другие схемы возбуждения. Однако такие схемы обычно являются сложными и дорогими. Кроме того, в большинстве случаев конструкция электрической схемы должна адаптироваться к типу и к количеству используемых светодиодов, что делает ее ограниченно масштабируемой. Таким образом, в частности, для все возрастающего использования светодиодов в применениях общего освещения такие схемы могут быть непригодны.

US 7468723 описывает устройство возбуждения для двух цепочек светодиодов, которые соединены последовательно. Устройство возбуждения включает в себя повышающий преобразователь, который выполнен с возможностью обеспечения выходного напряжения от источника напряжения. Кроме того, устройство возбуждения включает в себя переключатель, который соединен по половине соединенных последовательно цепочек светодиодов. Для управления переключателем используют коэффициент заполнения 50%. При задействованном повышающем преобразователе один из переключателей включен, а другой выключен. Такая конфигурация не оптимальна в отношении управления яркостью, в частности мерцанием, и не эффективна в виду требуемого числа светодиодов, так как светодиоды выборочно выключаются и включаются.

Поэтому задачей настоящего изобретения является обеспечение компоновки светодиодной схемы, обеспечивающей эффективную работу светодиодного источника света при требуемой средней яркости без существенного мерцания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данная задача решается посредством компоновки светодиодной схемы в соответствии с п.1 формулы изобретения, светодиодного источника света в соответствии с п.12 и способа работы светодиодного источника света в соответствии с п.13. Зависимые пункты формулы изобретения относятся к предпочтительным вариантам исполнения настоящего изобретения.

Основная идея этого изобретения состоит в предложении компоновки светодиодной схемы, в которой светодиодный источник света может работать в режиме низкого напряжения и в режиме высокого напряжения в зависимости от уровня тока для обеспечения управления током через светодиодный источник света. Таким образом, настоящее изобретение предпочтительно дает возможность возбуждать светодиодный источник света посредством простого и эффективного по стоимости источника напряжения, такого как обычный блок питания.

Компоновка светодиодной схемы в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере вход напряжения, предназначенный для подачи рабочего напряжения во время работы, реактивный элемент, соединенный последовательно с упомянутым входом напряжения, и по меньшей мере один светодиодный источник света. Светодиодный источник света содержит первый и второй светодиодные блоки, каждый из которых имеет по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод), управляемые средства переключения для соединения упомянутых светодиодных блоков с упомянутым реактивным элементом в режиме низкого напряжения и в режиме высокого напряжения и блок управления. В упомянутом режиме низкого напряжения светодиодный источник света показывает первое прямое напряжение. В режиме высокого напряжения светодиодный источник света показывает второе прямое напряжение, более высокое, чем первое прямое напряжение. Блок управления сконфигурирован для установки первого переключающего средства в упомянутый режим низкого напряжения, когда ток, поданный на упомянутый светодиодный источник света, соответствует первому пороговому значению тока, и на установку упомянутого переключающего средства в упомянутый режим высокого напряжения, когда упомянутый поданный ток соответствует второму пороговому значению тока.

Как упоминалось выше, компоновка светодиодной схемы согласно изобретению содержит вход напряжения, предназначенный для подачи во время работы рабочего напряжения на упомянутый светодиодный источник света. Таким образом, вход напряжения может содержать соответствующий блок питания с регулируемым напряжением, или же он может быть выполнен с возможностью подсоединения к соответствующему источнику напряжения, например, к соответствующему внешнему источнику питания. Этот внутренний/ внешний источник питания может быть выполнен с возможностью обеспечения номинального выходного напряжения, например, в 3,3 В, 5 В, 12 В, 13,8 В, 24 В или 48 В и может быть установлен на заданный максимальный ток. Таким источником питания может быть, например, простой подключаемый к питающей сети трансформатор с выпрямителем или аккумуляторная батарея. Возможно, упомянутый источник питания может содержать схему фильтра. Таким образом, вход напряжения может содержать два электрических вывода, таких как контактные площадки для пайки, проволочные контактные выводы или любые подходящие проводники или вилку для подключения к электропитанию.

Хотя в соответствии с настоящим изобретением термин "рабочее напряжение" относится к однополярному напряжению, например, к напряжению постоянного тока, компоновка светодиодной схемы согласно изобретению допускает некоторое изменение напряжения в виде "пульсации" напряжения постоянного тока, обеспеченной от линии питающей сети через обычный нестабилизированный выпрямитель. Вход напряжения, конечно, может содержать дополнительные электрические или механические компоненты, например, соответствующий разъемный электрический соединитель, в случае, если для компоновки схемы предусмотрено отсоединение от источника напряжения.

Реактивный элемент соединен последовательно с входом напряжения для подачи на светодиодный источник света "реактивной мощности". Таким образом, этот реактивный элемент может быть установлен между входом напряжения и светодиодным источником света, но, альтернативно, в зависимости от соответствующего применения, может быть целиком или частично выполнен как единое целое с одним из вышеупомянутых компонентов. Например, этот реактивный элемент может быть расположен между одним из электрических выводов входа напряжения и соответствующим выводом светодиодного источника света.

Реактивный элемент может быть накопителем энергии любого подходящего типа, таким как устройство накопления энергии в магнитном поле, то есть, индуктором, связанным индуктором, трансформатором, соответствующим проводником или электрическим компонентом любого типа, обладающим индуктивными свойствами. Однако предпочтительно, чтобы этот реактивный элемент был индуктором, то есть, соответствующего типа катушкой и индуктивностью.

Компоновка светодиодной схемы в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит упомянутый светодиодный источник света, имеющий первый и второй светодиодные блоки. Каждый из первого и второго светодиодных блоков содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод, который в терминах настоящего изобретения может содержать твердотельный источник света любого типа, такой как неорганический светодиод, органический светодиод или твердотельный лазер, то есть, лазерный диод.

Для использования в целях общего освещения светодиодный блок, предпочтительно, может содержать по меньшей мере один высокомощный светодиод, то есть, светодиод, имеющий световой поток, больший чем 1 лм. Предпочтительно, упомянутый высокомощный светодиод дает световой поток, больший чем 20 лм, более предпочтительно, более чем 50 лм. Для модифицированных применений особенно предпочтительно, чтобы общий световой поток светодиодного источника света находился в диапазоне от 300 до 10000 лм.

Наиболее предпочтительно, чтобы светоизлучающие диоды упомянутых первого и/или второго светодиодных блоков были выполнены интегрально на одном полупроводниковом кристалле или подложке, образуя, таким образом, компактную сборку.

Конечно, светодиодные блоки могут содержать другие электрические или электронные компоненты, такие как блок устройства возбуждения, например, предназначенные для установки яркости и/или цветности, сглаживающий конденсатор или фильтрующий конденсатор. Каждый светодиодный блок может содержать более чем один светодиод, например, для увеличения светового потока светодиодного источника света или в применениях, где необходимо цветовое управление излучаемым светом, например, с использованием RGB-светодиодов.

В соответствии с изобретением светодиодный источник света дополнительно содержит управляемые средства переключения для подсоединения первого и второго светодиодных блоков к реактивному элементу в режиме низкого напряжения и в режиме высокого напряжения. Таким образом, эти средства переключения могут быть средствами любого подходящего типа для обеспечения возможности соединения светодиодных блоков с упомянутым реактивным элементом в режиме низкого напряжения и в режиме высокого напряжения. Конечно, для реализации упомянутых режимов низкого и высокого напряжения могут присутствовать и другие электрические схемы. Однако средства переключения позволяют включать соответствующий режим работы, то есть, соответственно, режим низкого и высокого напряжения. Эти средства переключения, предпочтительно, должны быть адаптированы под электрические характеристики, необходимые для выполнения задачи, в показателях максимального напряжения и тока, а также и в том, что касается частоты переключения, то есть, они должны быть введены рекуррентно режиму низкого напряжения и режиму высокого напряжения. Наиболее предпочтительно, чтобы эти средства переключения были адаптированы совместно с реактивным элементом с учетом рабочего напряжения для обеспечения переключающей частоты более 20 кГц.

Средства переключения могут содержать одно или более электрических или электронных переключающих устройств, например, один или более транзисторов, в частности, один или более биполярных и/или полевых транзисторов. Средства переключения, предпочтительно, содержат один или более полевых МОП-транзисторов (MOSFET), которые особенно предпочтительны с точки зрения рабочего диапазона тока и частоты переключения.

Средства переключения управляются упомянутым блоком управления по соответствующему проводному или беспроводному соединению управления. Блок управления сконфигурирован с возможностью установки упомянутых средств переключения в режим низкого напряжения, когда рабочий ток, поданный на упомянутый светодиодный источник света, соответствует упомянутому первому пороговому значению, и установки упомянутых средств переключения в режим высокого напряжения, когда упомянутый поданный ток соответствует упомянутому второму пороговому значению. Блок управления, таким образом, выполнен с возможностью управления этими средствами переключения во время работы в зависимости от уровня тока, то есть, тока через светодиодный источник света, например, когда на вход напряжения компоновки схемы подано рабочее напряжение.

Блок управления может быть любого подходящего типа, позволяющий производить управление средствами переключения так, как описано выше. Поэтому блок управления может содержать дискретные и/или интегральные электрические или электронные компоненты, микропроцессорный и/или компьютерный узел, например, с соответствующим программированием. Предпочтительно, чтобы блок управления был выполнен интегрально со средствами переключения так, чтобы образовалась наиболее компактная сборка.

Первое и второе пороговые значения могут быть значениями с фиксированными установленными значениями, то есть установленными на заводе-изготовителе согласно соответственным задачам, например, в соответствии с типом светодиодов упомянутых первого и второго светодиодных блоков и с их потреблением по току. Альтернативно, первое и второе пороговые значения могут быть переменными, то есть, сохраненными в соответствующей памяти. В этом случае должен быть обеспечен пользовательский интерфейс, позволяющий пользователю или монтажнику вводить пороговые значения. Альтернативно или дополнительно, пороговые значения могут устанавливаться или определяться схемой обратной связи, например, посредством измерения светового потока светодиодных блоков во время работы.

В соответствии с настоящим изобретением первое и второе пороговые значения относятся к определенным уровням тока, так что блок управления может устанавливать соответствующий рабочий режим средств переключения для обеспечения управления по току. Таким образом, режим работы средств переключения устанавливается в соответствии с уровнем рабочего тока. Блок управления устанавливает средства переключения для работы в режиме низкого напряжения, когда рабочий ток соответствует упомянутому первому пороговому значению. Соответственно, эти средства переключения устанавливаются для работы в режиме высокого напряжения, когда подаваемый ток соответствует упомянутому второму пороговому значению.

Эти два режима работы средств переключения отличаются один от другого прямым напряжением светодиодного источника света. Термин "прямое напряжение светодиодного источника света" в данном контексте относится к общему падению напряжения на светодиодном источнике света, когда к этому светодиодному источнику света приложено напряжение, то есть, к падению напряжения на входе напряжения.

Общее падение напряжения в соответствии с первым прямым напряжением, то есть в режиме низкого напряжения, меньше чем падение напряжения в соответствии со вторым прямым напряжением, то есть, в режиме высокого напряжения.

Полагая, что рабочее напряжение является относительно постоянным или медленно изменяющимся, разное падение напряжения светодиодного источника света предпочтительно позволяет производить управление током, поскольку последовательно включенный реактивный элемент в некоторой степени развязывает рабочее напряжение и напряжение на светодиодных источниках света и подает на светодиодный источник света ток в зависимости от соответствующего уровня напряжения. Например, в режиме низкого напряжения реактивный элемент может быть сконфигурирован с возможностью работы в режиме зарядки, то есть накопления энергии, что приводит к увеличению тока. В режиме высокого напряжения реактивный элемент, соответственно, может работать в режиме разрядки, так что ток при этом последовательно уменьшается. Таким образом, компоновка схемы согласно изобретению обеспечивает регулирование тока через первый и второй светодиодные блоки в допустимом пределе управления в соответствии с первым и вторым пороговыми значениями. Поэтому возможна работа компоновки светодиодной схемы с источником напряжения вместо источника фиксированного тока или сложной схемы управления током.

Компоновка светодиодной схемы и/или светодиодный источник света, конечно, могут содержать другие компоненты, такие как корпус, одну или более розеток, сглаживающий каскад, схему фильтрации мерцания и/или дополнительную схему управления, например, для установки цвета испущенного света в случае наличия по меньшей мере одного блока RGB-светодиодов. Кроме того, предпочтительно, может присутствовать интерфейс связи, предназначенный для получения команд управления и/или выдачи информации о состоянии, например, от настенного регулятора силы света посредством сигнала управления в 0-10 В, Dali, DMX, Ethernet/ WLAN, Zigbee или им подобными.

Как упоминалось выше, первое и второе пороговые значения могут быть введены в соответствии с задачей и, в частности, в соответствии с уровнями тока светодиодных блоков. В соответствии с предпочтительным вариантом исполнения настоящего изобретения ток, соответствующий первому пороговому значению, меньше чем ток, соответствующий второму пороговому значению.

В частности, в последнем случае блок управления, предпочтительно, сконфигурирован для управления упомянутыми средствами переключения для работы в режиме низкого напряжения, когда рабочий ток, меньше чем или равен упомянутому первому пороговому значению. Более предпочтительно, чтобы блок управления был дополнительно сконфигурирован для управления упомянутыми средствами переключения для работы в режиме высокого напряжения, когда рабочий ток выше чем или равен упомянутому второму пороговому значению.

Предпочтительно, чтобы в режиме низкого напряжения прямое напряжение упомянутого светодиодного источника света, то есть первое прямое напряжение было меньше, чем упомянутое рабочее напряжение. Более предпочтительно, чтобы прямое напряжение упомянутого светодиодного источника света в режиме высокого напряжения, то есть второе прямое напряжение было выше, чем рабочее напряжение.

Настоящий вариант исполнения делает возможной работу компоновки светодиодной схемы при управлении режимом переключения, то есть, в соответствии с работой многорежимного источника электропитания, такого как повышающий преобразователь, обеспечивающего еще более полное и гибкое управление. В соответствии с настоящим вариантом исполнения первое прямое напряжение светодиодного источника света в режиме низкого напряжения, то есть, общее прямое напряжение светодиодных блоков меньше, чем рабочее напряжение. Соответственно, в этом режиме работы имеет место падение напряжения на реактивном элементе, что приводит к увеличению тока. В режиме высокого напряжения второе прямое напряжение светодиодного источника света выше, чем рабочее напряжение, что приводит к появлению отрицательного напряжения на реактивном элементе, которым, как упоминалось выше, может быть последовательно включенная индуктивность. Соответственно, ток уменьшается. Поскольку реактивный элемент вследствие его свойства накапливать электрическую энергию старается поддержать уровень тока, то напряжение, приложенное к светодиодному источнику света в режиме высокого напряжения, выше, чем рабочее напряжение, что позволяет току протекать через этот светодиодный источник света. Таким образом, схема в соответствии с настоящим вариантом исполнения соответствует схеме повышающего преобразования.

Средства переключения, предпочтительно, выполнены с возможностью непрерывной работы с тем, чтобы светодиодные источники света были запитаны постоянно, то есть были бы соединены с реактивным элементом в обоих переключательных режимах. Настоящий вариант исполнения предпочтительно уменьшает видимое мерцание, поскольку оба светодиодных блока постоянно запитываются электрической энергией и, таким образом, излучают свет непрерывно. Кроме того, частота переключения средств переключения предпочтительно может быть увеличена, поскольку собственная емкость светодиодных блоков полностью не разряжена.

В соответствии с развитием настоящего изобретения средства переключения сконфигурированы таким образом, чтобы в упомянутом режиме низкого прямого напряжения упомянутые первый и второй светодиодные блоки были включены параллельно друг другу. Предпочтительно, чтобы эти средства переключения дополнительно были сконфигурированы таким образом, чтобы в режиме высокого напряжения они соединяли первый и второй светодиодные блоки последовательно друг с другом. Настоящий вариант исполнения предпочтительно позволяет дополнительное упрощение компоновки схемы.

Параллельное расположение светодиодных блоков обеспечивает относительно низкое первое прямое напряжение светодиодного источника света, которое в соответствии с этим вариантом исполнения по существу соответствует прямому напряжению параллельного соединения упомянутых первого и второго светодиодных блоков. Второе прямое напряжение светодиодного источника света в режиме высокого напряжения, то есть, при последовательном соединении светодиодных блоков по существу соответствует сумме прямых напряжений первого и второго светодиодных блоков. Таким образом, настоящий вариант исполнения обеспечивает вышеупомянутое управление упомянутыми режимами низкого и высокого напряжения с еще более упрощенной конфигурацией электрической схемы и в еще большей степени предпочтительно позволяет осуществлять непрерывную работу с уменьшением видимого мерцания "светового выхода" светодиодных блоков.

Средства переключения могут быть предназначены для переключения работы между упомянутыми параллельным и последовательным включением согласно любой подходящей конструкции. Предпочтительно средства переключения содержат по меньшей мере два переключающих устройства для соединения светодиодных блоков либо параллельно, либо последовательно друг другу.

Например, для соединения светодиодных блоков параллельно друг другу могут быть введены два переключающих устройства в первом состоянии переключения. Общая компоновка первого и второго светодиодных блоков в этом случае соединена, соответственно, последовательно с реактивным элементом и со входом напряжения. Во втором состоянии первый и второй светодиодные блоки соединены последовательно друг с другом, например, с использованием соответствующей мостовой схемы, содержащей диод защиты от обратного напряжения и/или дополнительное переключающее устройство, такое как полевой МОП-транзистор. И в этом случае последовательно соединенные между собой два светодиодных блока включены последовательно с реактивным элементом.

Как описано выше, в том случае, когда первый и второй светодиодные блоки соединены последовательно друг с другом, прямое напряжение светодиодного источника света соответствует сумме прямых напряжений первого и второго светодиодных блоков. Прямое напряжение первого и второго светодиодных блоков может быть выбрано в соответствии с выполняемой задачей. Для получения высококачественного светового выхода, пригодного для большинства задач, предпочтительно, чтобы прямое напряжение упомянутого первого светодиодного блока по существу соответствовало прямому напряжению второго светодиодного блока, что приводит к особо предпочтительному отношению напряжений, например, близкому к 1:1. Конечно, может быть трудно обеспечить первый и второй светодиодные блоки одинаковыми прямыми напряжениями, в частности, из-за наличия производственных допусков в обычном процессе массового производства. Однако отклонение приводит к неодинаковому распределению токов в том случае, когда первый и второй светодиодные блоки включены параллельно друг другу, вызывая неодинаковую нагрузку для светодиодных блоков и неодинаковую генерацию света. Поэтому прямое электрическое напряжение упомянутого первого светодиодного блока, предпочтительно, находится в диапазоне 90-110% относительно прямого напряжения упомянутого второго светодиодного блока.

Подходящий диапазон напряжения может также зависеть от характеристик при прямом направлении используемых светодиодов. Чем круче кривая "ток-напряжение" светодиодов, то есть, светодиодных блоков, тем выше возможная "неодинаковость" в распределении токов при данной разности между прямыми напряжениями. Поэтому, альтернативно или дополнительно по отношению к требованию по выравниванию прямых напряжений светодиодные блоки должны быть адаптированы к определенному выравниванию прямых напряжений при данном напряжении, то есть, при напряжении, установленном в соответствии с конкретной выполняемой задачей. В таком случае при данном прямом напряжении ток первого светодиодного блока должен по существу соответствовать току второго светодиодного блока, например, в диапазоне 90-110% относительно тока второго светодиодного блока.

В соответствии с развитием настоящего изобретения средства переключения управляются блоком управления таким образом, чтобы они имели частоту переключения от 400 Гц до 40 МГц, предпочтительно 16 кГц до 10 МГц, и более предпочтительно от 20 кГц до 4 МГц. Настоящий вариант исполнения предпочтительно обеспечивает дополнительное снижение видимого мерцания и повышение светового выхода компоновки светодиодной схемы.

Блок управления, предпочтительно, содержит схему обнаружения тока, предназначенную для определения значения тока через светодиодный источник света. Эта схема обнаружения тока может быть любого подходящего типа, позволяющая производить его надежное определение во время работы компоновки светодиодной схемы. Схема обнаружения тока должна выдавать на блок управления сигнал, соответствующий присутствующему уровню тока через светодиодный источник света и/или через светодиодные блоки во время работы. Схема обнаружения тока может быть выполнена интегрально с упомянутым блоком управления, например, на соответствующем микроконтроллере, или же она может быть установлена отдельно и соединена с блоком управления посредством проводного или беспроводного сигнального соединения. Схема обнаружения тока, предпочтительно, содержит токочувствительный резистор, последовательно подсоединенный к первому и ко второму светодиодным блокам для выдачи в блок управления сигнала напряжения, который соответствует току, протекающему через светодиодные блоки.

Более предпочтительно, чтобы блок управления работал со вспомогательным питающим напряжением, полученным из напряжений, присутствующих во время работы на светодиодном источнике света, таком как рабочее напряжение или прямое напряжение на любой из светодиодных блоков, с использованием соответствующей схемы, например, развязывающего диода, фильтрующего конденсатора и линейного регулятора напряжения. Получение вспомогательного напряжения питания из напряжения, которое уже присутствует на светодиодном источнике света, имеет преимущество, поскольку в этом случае светодиодному источнику света не требуются дополнительные выводы для ввода сгенерированного внешнего вспомогательного напряжения питания.

Как описано выше, светоизлучающие диоды светодиодных блоков, предпочтительно, сформированы на общем полупроводниковом кристалле, подложке или модуле. В частности, когда используются высокомощные светодиоды, для обеспечения необходимого светового потока с целью подсветки или в целях общего освещения на одном кристалле могут быть сформированы несколько светодиодов, то есть, p-n-переходов. Соответственно, особенно в последнем случае, на упомянутом общем кристалле можно сформировать первый и второй светодиодные блоки.

В соответствии с дальнейшим развитием настоящего изобретения светодиодные блоки, средства переключения и/или блок управления сформированы интегрально друг с другом, например, на одном кристалле или в общем корпусе или модуле. Настоящий вариант исполнения допускает дальнейшее сокращение размеров этой компоновки схемы согласно изобретению, обеспечивая тем самым высококомпактную сборку.

Светодиодные блоки, средства переключения и/или блок управления могут быть расположены на одном полупроводниковом кристалле, что обеспечивает еще более упрощенный производственный процесс. Альтернативно, может использоваться монтажная подложка, предназначенная для того чтобы механически поддерживать и/или электрически соединять светодиодные блоки, при этом данная монтажная подложка содержит средства переключения и/или блок управления. Эта монтажная подложка, конечно, может содержать дополнительные электрические или механические элементы, такие как, например, теплоотвод или тепловую трубку для отвода выделяемого светодиодными блоками тепла, или дополнительные электронные компоненты светодиодного источника света.

Кроме того, предпочтительно, чтобы реактивный элемент был сформирован интегрально со светодиодным источником света, то есть, со светодиодными блоками, средствами переключения и/или блоком управления. Наиболее предпочтительно, чтобы реактивный элемент был сформирован интегрально с упомянутой электрической монтажной подложкой.

В соответствии с дополнительным предпочтительным вариантом исполнения настоящего изобретения светодиодный источник света является двухполюсным устройством. В терминах настоящего описания двухполюсное или двухвыводное устройство представляет собой электрический компонент, имеющий два электрических вывода для подсоединения к упомянутой компоновке светодиодной схемы.

Настоящий вариант исполнения особенно предпочтителен с точки зрения установки светодиодного источника света на монтажную печатную плату. Хотя, как описано выше, светодиодный источник света содержит внутреннее управление током, пользователь может встроить это устройство таким же образом, как обычный светодиодный источник света предшествующего уровня техники в компоновку печатной платы. Таким образом, можно считать, что светодиодный источник света имеет "квазианод" и "квазикатод".

В соответствии с развитием настоящего изобретения компоновка светодиодной схемы содержит более одного светодиодного источника света, соединенного последовательно с входом напряжения. В соответствии с настоящим вариантом исполнения световой поток компоновки схемы согласно изобретению может быть дополнительно увеличен соответствующим последовательным соединением множества светодиодных источников света, как это пояснялось выше. В частности, настоящий вариант исполнения делает возможным использование компоновки светодиодной схемы с одним реактивным элементом, к которому подсоединено это множество светодиодных источников света. Поскольку вход напряжения дает рабочее напряжение, а ток внутренне управляется каждым светодиодным источником света, то нет никакой необходимости в дополнительной адаптации этой схемы. Однако, конечно, в том случае, когда используется стандартный источник питания, и он подсоединен к входу напряжения, напряжение, ток и номинальная мощность должны допускать работу соответствующего количества светодиодных источников света. Дополнительно или альтернативно, компоновка светодиодной схемы предпочтительно оснащена одним или более светодиодов предшествующего уровня техники, соединенных последовательно с упомянутыми одним или более светодиодными источниками согласно изобретению и с упомянутым по меньшей мере одним реактивным элементом. Такая комбинированная компоновка схемы является особенно экономичной и, в то же время, обеспечивает повышенный световой поток.

Кроме того, для увеличения светового потока к упомянутому источнику питания может быть параллельно подсоединено множество компоновок светодиодной схемы.

Частота переключения и, таким образом, коэффициент заполнения работы в режиме переключения зависит главным образом от рабочего напряжения. Поскольку ток через первый и второй светодиодные блоки в режиме низкого и высокого напряжения может быть разным, то и световой поток в обоих режимах может быть разным, что приводит к зависимости светового потока от рабочего напряжения. Хотя это и может иметь преимущество, поскольку при этом имеется возможность легкой установки светового потока в некотором диапазоне, в частности, в том случае, когда используется нестабилизированный источник питания, все же качество светового выхода может ухудшиться.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом исполнения блок управления выполнен с возможностью адаптации к первому и/или второму пороговому значению, так что ток через светодиодный источник света соответствует предопределенному среднему току лампы. Поскольку световой поток зависит от среднего тока лампы, настоящий вариант исполнения разрешает установку светового потока независимо от уровня входного напряжения, обеспечивая таким образом еще более стабильный световой выход. Средний ток лампы может быть установлен в соответствии с ее назначением, то есть, пользователем посредством соответствующего пользовательского интерфейса и сохранен в соответствующей памяти или же он может быть установлен на заводе-изготовителе. Альтернативно или дополнительно, средний ток лампы может быть изменяемым и устанавливаемым блоком управления, например, с использованием устройства обратной связи, предназначенного для измерения выходного светового потока и приведения среднего тока лампы к значению заданной установки светового потока. Таким образом, настоящий вариант исполнения обладает преимуществом, позволяя выполнять компенсацию, например, эффекта старения и температурного эффекта.

Блок управления предпочтительно выполнен с возможностью определения входного напряжения, например, используя схему измерения напряжения, и, соответственно, адаптации среднего тока лампы. В этом случае блок управления может быть сконфигурирован с возможностью установки среднего тока лампы для обеспечения постоянного светового потока, в значительной степени независимого от входного напряжения. Альтернативно или дополнительно, блок управления может быть сконфигурирован с возможностью установки среднего тока лампы в соответствии с заданным отношением к входному напряжению. Соответственно, можно устанавливать световой поток светодиодного источника света посредством управления входным напряжением, то есть, без необходимости использования дополнительного сигнала управления или пользовательского интерфейса. Более предпочтительно, чтобы блок управления был сконфигурирован с возможностью адаптации к первому, то есть, нижнему пороговому значению тока для обеспечения предопределенного среднего тока лампы.

Как обсуждалось ранее, светодиодный источник света в соответствии с настоящим изобретением приспособлен для работы с компоновкой светодиодной схемы. Светодиодный источник света содержит первый и второй светодиодные блоки, каждый из которых содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод, управляемые средства переключения для соединения упомянутых светодиодных блоков с реактивным элементом в режиме низкого напряжения и в режиме высокого напряжения и блок управления. В упомянутом режиме низкого напряжения светодиодный источник света имеет первое прямое напряжение. В режиме высокого напряжения светодиодный источник света имеет второе прямое напряжение, более высокое, чем упомянутое первое прямое напряжение. Блок управления сконфигурирован с возможностью установки упомянутых средств переключения в упомянутый режим низкого напряжения, когда ток, подаваемый источником напряжения, соответствует первому пороговому значению, и установки упомянутых средств переключения в упомянутый режим высокого напряжения, когда упомянутый подаваемый ток соответствует второму пороговому значению. Конечно, светодиодный источник света, предпочтительно, может быть адаптирован к вышеупомянутым предпочтительным вариантам исполнения.

В соответствии со способом работы светодиодного источника света при рабочем напряжении согласно изобретению упомянутый светодиодный источник света содержит первый и второй светодиодные блоки, каждый из которых содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод, и у