СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЦЕПОЧКИ СВЕТОДИОДОВ Российский патент 2017 года по МПК H05B33/08 H05B37/02 

Область техники

Изобретение относится к области светодиодного освещения. В частности, изобретение относится к способу возбуждения цепочки светодиодов, содержащей два или более последовательно соединенных светодиодных сегментов, и к различным вариантам осуществления светодиодных осветительных модулей.

Уровень техники

В области светодиодного освещения стремятся создать решения возбудителя, совместимого с электрической сетью, которые позволяют избегать громоздких компонентов, которые имеют малый формфактор и которые позволяют снижать стоимость. В рамках таких разработок традиционно используемые лампы накаливания и другие накальные световые модули можно заменить модификациями светодиодов.

Накальному световому модулю понижают уровень яркости, когда он работает при напряжении ниже номинального, на которое он рассчитан. При снижении напряжения мощность лампы и световой выход соответственно снижаются. Регулируемое напряжение для понижения яркости накального светового модуля вырабатывается устройством понижения яркости, подключенным между напряжением питающей сети переменного тока и световым модулем. Светорегулятор может представлять собой устройство для изменения амплитуды напряжения, однако обычно оно является твердотельным переключающим устройством, включающим и выключающим напряжение питающей сети переменного тока на частоте напряжения питающей сети, таким образом, подавая импульсы мощности на световой модуль. Теплоемкость совместно с инерционностью нити(ей) накаливания накального светового модуля сглаживают эффект импульсов мощности, и человеческий глаз относительно нечувствителен к флуктуациям света, порождаемым световым модулем. В результате, человеческий глаз воспринимает приглушенный свет, более или менее яркий в зависимости от пропорции времени включенного напряжения ко времени отключенного напряжения. Другими словами, при изменении среднего напряжения световой выход светового модуля изменяется, и, таким образом, можно понижать яркость светового модуля.

Светорегулятор работает по принципу понижения яркости с фазовой отсечкой либо путем отключения напряжения в течение первой части полупериода напряжения и включения напряжения в течение последней части полупериода напряжения (также указанному как понижение яркости с фазовой отсечкой по переднему фронту), либо путем включения напряжения в течение первой части полупериода напряжения и отключения напряжения в течение последней части полупериода напряжения (также указанному как понижение яркости с фазовой отсечкой по заднему фронту). Понижение яркости с фазовой отсечкой по переднему фронту дешево использует надежные электронные приборы и пригодно для большинства нагрузок, включая не только накальные световые модули, но и магнитные трансформаторы, неоновые лампы, лампы с холодным катодом и другие типы люминесцентных ламп, и источники питания светодиодов. Понижение яркости с фазовой отсечкой по заднему фронту дороже и требует более сложных электронных приборов, но некоторые нагрузки, например электронные трансформаторы, работают лучше и генерируют меньше слышимого шума при использовании этого типа понижения яркости.

Когда пользователь устанавливает уровень понижения яркости на светорегуляторе (его входе), получается уровень света (выход). В большинстве светорегуляторов выход светорегулятора не прямопропорционален входу. Разные светорегуляторы дают разные кривые светорегуляторы, задающие соотношение между уровнем понижения яркости и уровнем света. Понижение яркости может содержать диапазон с минимальным, больше нуля, уровнем понижения яркости для предотвращения чрезмерного остывания лампы и/или максимальным, ниже номинального, уровнем понижения яркости для ограничения старения лампы.

Многие десятилетия люди использовали для освещения лампы накаливания разных мощностей. Свет лампы накаливания обеспечивает общее чувство комфорта. В общем случае, чем ниже мощность лампы накаливания, тем ниже цветовая температура света, излучаемого лампой. В качестве характеризации, человеческое восприятие света “теплее”, когда цветовая температура ниже. Для одной и той же лампы накаливания, чем ниже (средняя) мощность, подаваемая на лампу, что происходит при понижении яркости лампы, тем ниже цветовая температура излучаемого света. Это поведение напоминает происходящее на закате (и рассвете). Если интенсивность света солнца снижается (понижается яркость) вечером, свет также становится более красноватым/оранжевым. Эти цвета воспринимаются как теплые цвета.

В US 7081722 раскрыты способ и схема для возбуждения светодиодов при множестве фаз. Обеспечена цепочка светодиодов, разделенная на группы, последовательно соединенные друг с другом. Каждая группа подключена к земле отдельным проводящим путем. В каждом проводящем пути обеспечен переключатель фазы. Увеличение входного напряжения включает цепочку светодиодов, группу за группой последовательно вдоль цепочки.

В US 7288902 раскрыто осветительное устройство, имеющее источники света с множественными цветовыми температурами для изменения цветовой температуры осветительного устройства в соответствии с изменением уровней понижения яркости. Источники света располагаются не последовательно, а параллельно. Осветительное устройство включает в себя возбудитель источников света и контроллер возбудителя источников света, которые совместно действуют для изменения токов возбуждения, подаваемых на источники света, в соответствии с выбранным уровнем понижения яркости. Конкретный ток возбуждения регулируется для каждого источника света. Соответственно, ток возбуждения каждого источника света может различаться, но все же может адаптироваться к токам возбуждения других источников света для получения цветовой температуры осветительного устройства, соответствующей выбранному уровню понижения яркости. Такое осветительное устройство с параллельно соединенными источниками света является сложным. Кроме того, управление этим осветительным устройством, отвечающим уровню техники, усложнено.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является обеспечение способа возбуждения цепочки светодиодов, содержащей два или более последовательно соединенных светодиодных сегментов, и обеспечение различных вариантов осуществления светодиодных осветительных модулей, включающих в себя лампы и светильники, содержащие цепочку светодиодов, и которые выполнены с возможностью подключения к выпрямленному напряжению питающей сети переменного тока, которое может понижаться, при этом цепочка светодиодов, при применении понижения яркости, излучает свет, имеющий более низкую цветовую температуру, чем свет, излучаемый цепочкой светодиодов, когда понижение яркости не применяется. В данном случае понижение яркости содержит понижение яркости с фазовой отсечкой и понижение яркости посредством амплитуды напряжения.

В первом аспекте изобретения эта задача решается посредством способа возбуждения цепочки светодиодов, содержащей первый светодиодный сегмент и по меньшей мере один дополнительный светодиодный сегмент, соединенные последовательно, причем каждый светодиодный сегмент содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод), причем цепочку светодиодов запитывают выпрямленным напряжением питающей сети переменного тока, причем первый светодиодный сегмент выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше первого уровня напряжения, а первый светодиодный сегмент и дополнительный светодиодный сегмент запитывают, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше второго уровня напряжения, более высокого, чем первый уровень напряжения, и первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга.

Цепочка светодиодов, далее также именуемая светодиодным модулем, содержит множество последовательно соединенных светодиодных сегментов. Каждый светодиодный сегмент может содержать один или более светодиодов, соединенных друг с другом желаемым образом. Напряжение на каждом светодиодном сегменте может быть таким же, как напряжение на других сегментах, или отличаться от него. Количество светодиодных сегментов в цепочке светодиодов можно выбирать по-разному, и оно равно по меньшей мере двум.

Цепочка светодиодов может содержать один или более первых светодиодных сегментов, излучающих свет, имеющий первую цветовую температуру, и один или более дополнительных светодиодных сегментов, излучающих свет, имеющий вторую цветовую температуру. Первая цветовая температура света, излучаемого одним первым светодиодным сегментом, может отличаться от первой цветовой температуры света, излучаемого другим первым светодиодным сегментом, и вторая цветовая температура света, излучаемого одним дополнительным светодиодным сегментом, может отличаться от второй цветовой температуры света, излучаемого другим дополнительным светодиодным сегментом.

Первый светодиодный сегмент может излучать красный, оранжевый, желтый или янтарный свет, в том числе любую их комбинацию и включая насыщенные или менее насыщенные цвета.

Разные светодиодные сегменты цепочки светодиодов размещены таким образом, что световые вклады разных светодиодных сегментов оптически накладываются друг на друга, т.е. свет смешивается. Светодиодные сегменты могут, например, располагаться рядом друг с другом в смесительной камере или в пространстве с рассеивателем и т.п.

Когда напряжение питающей сети переменного тока не снижается, первый(е) светодиодный(е) сегмент(ы) и дополнительный(е) светодиодный(е) сегмент(ы) запитывают в течение полупериода напряжения питающей сети, когда напряжение питающей сети будет превышать первый уровень напряжения и второй уровень напряжения. Когда напряжение питающей сети переменного тока снижается, длительность подачи питания на первый(е) светодиодный(е) сегмент(ы) и длительность подачи питания на дополнительный(е) светодиодный(е) сегмент(ы) в течение полупериода напряжения питающей сети сокращаются. Когда напряжение питающей сети переменного тока снижается таким образом, что превышает первый уровень напряжения, но не превышает второй уровень напряжения в течение полупериода напряжения питающей сети, только первый(е) светодиодный(е) сегмент(ы) будет(ут) получать питание в течение полупериода. Следовательно, чем ниже понижение яркости, тем больше первый(е) светодиодный(е) сегмент(ы) будет(ут) преобладать в цветовой температуре света, излучаемого цепочкой светодиодов. Поскольку первый(е) светодиодный(е) сегмент(ы) излучает(ют) свет, имеющий первую цветовую температуру, более низкую, чем вторая цветовая температура света, излучаемого дополнительным(и) светодиодным(и) сегментом(ами), воспринимаемая цветовая температура света, излучаемого цепочкой светодиодов, будет снижаться при снижении напряжения питающей сети. Это желаемое поведение цепочки светодиодов, аналогичное поведению цветовой температуры лампы накаливания при понижении яркости.

Во втором аспекте изобретения вышеозначенная задача решается посредством светодиодного осветительного модуля, содержащего:

светодиодный модуль, содержащий цепочку из первого светодиодного сегмента и по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента, соединенных последовательно, причем каждый светодиодный сегмент содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод);

схему светодиодного возбудителя, содержащую:

- входные контакты светодиодного возбудителя, выполненные с возможностью подключения к выпрямленному напряжению питающей сети переменного тока;

- переключающее устройство, подключенное параллельно к каждому дополнительному светодиодному сегменту;

- устройство управления током, подключенное между входными контактами светодиодного возбудителя;

- управляющую схему для управления разомкнутым состоянием или замкнутым состоянием каждого переключающего устройства, причем управляющая схема выполнена с возможностью управления каждым переключающим устройством, чтобы иметь замкнутое состояние, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока ниже заранее определенного уровня напряжения, и управления переключающим устройством, подключенным к дополнительному светодиодному сегменту, чтобы иметь разомкнутое состояние, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше заранее определенного уровня напряжения,

при этом первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга.

В третьем аспекте изобретения вышеозначенная задача решается посредством светодиодного осветительного модуля, содержащего:

светодиодный модуль, содержащий цепочку из первого светодиодного сегмента и по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента, соединенных последовательно, причем каждый светодиодный сегмент содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод);

схему светодиодного возбудителя, содержащую:

- входные контакты светодиодного возбудителя, выполненные с возможностью подключения к выпрямленному напряжению питающей сети переменного тока;

- переключающее устройство, подключенное параллельно к первому светодиодному сегменту, и переключающее устройство, подключенное параллельно к каждому дополнительному светодиодному сегменту;

- устройство управления током, подключенное между входными контактами светодиодного возбудителя;

- управляющую схему для управления разомкнутым состоянием или замкнутым состоянием каждого переключающего устройства, причем управляющая схема выполнена с возможностью управления переключающим устройством, подключенным параллельно к первому светодиодному сегменту, чтобы иметь разомкнутое состояние, и переключающим устройством, подключенным параллельно к дополнительному светодиодному сегменту, чтобы иметь замкнутое состояние, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше первого уровня напряжения и ниже второго уровня напряжения, более высокого, чем первый уровень напряжения, и управления переключающим устройством, подключенным к дополнительному светодиодному сегменту, чтобы иметь разомкнутое состояние, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше второго уровня напряжения,

при этом первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга.

В четвертом аспекте изобретения вышеозначенная задача решается посредством светодиодного осветительного модуля, содержащего:

светодиодный модуль, содержащий цепочку из первого светодиодного сегмента и по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента, соединенных последовательно, причем каждый светодиодный сегмент содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод);

схему светодиодного возбудителя, содержащую:

- входные контакты светодиодного возбудителя, выполненные с возможностью подключения к выпрямленному напряжению питающей сети переменного тока;

- для каждого светодиодного сегмента, устройство управления током, подключенное между одним контактом светодиодного сегмента и входным контактом светодиодного возбудителя;

- управляющую схему для управления током в каждом устройстве управления током, причем управляющая схема выполнена с возможностью управления устройством управления током первого светодиодного сегмента, чтобы позволить току течь, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше первого уровня напряжения, и не позволить току течь, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше второго уровня напряжения, более высокого, чем первый уровень напряжения,

при этом первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга.

Во всех аспектах изобретения особым техническим признаком является то, что первый(е) светодиодный(е) сегмент(ы) будет(ут) излучать свет, имеющий первую цветовую температуру, и дополнительный(е) светодиодный(е) сегмент(ы) будет(ут) излучать свет, имеющий вторую цветовую температуру, которая выше первой цветовой температуры, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга. Также, первый(е) светодиодный(е) сегмент(ы) будет(ут) получать питание, когда напряжение питающей сети переменного тока превышает первый уровень напряжения, и дополнительный(е) светодиодный(е) сегмент(ы) будет(ут) получать питание, только когда напряжение питающей сети переменного тока превышает второй уровень напряжения, который выше первого уровня напряжения.

Краткое описание чертежей

Вышеперечисленные и другие аспекты изобретения очевидны из и поясняются со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

На чертежах:

фиг. 1a изображает схему первого варианта осуществления схемы светодиодного освещения, в которой разные модули указаны штрихпунктирными линиями;

фиг. 1b изображает схему второго варианта осуществления схемы светодиодного освещения, в которой разные модули указаны штрихпунктирными линиями;

фиг. 2 изображает токи в разных светодиодных сегментах, как функцию фазового угла в полупериоде (выпрямленного) напряжения питающей сети переменного тока в схеме светодиодного освещения согласно фиг. 1a;

фиг. 3 изображает результаты моделирования отношений световых выходов разных светодиодных сегментов по сравнению с суммарным световым выходом всех светодиодных сегментов, и средний ток, при изменении угла α фазовой отсечки (выпрямленного) напряжения питающей сети переменного тока в схеме светодиодного освещения согласно фиг. 1a при токах, изображенных на фиг. 2;

фиг. 4 изображает детали фиг. 3;

фиг. 5 изображает токи в разных светодиодных сегментах, как функцию фазового угла в полупериоде (выпрямленного) напряжения питающей сети переменного тока в схеме светодиодного освещения согласно фиг. 1b;

фиг. 6 изображает результаты моделирования отношений световых выходов разных светодиодных сегментов по сравнению с суммарным световым выходом всех светодиодных сегментов, и средний ток, при изменении угла α фазовой отсечки (выпрямленного) напряжения питающей сети переменного тока в схеме светодиодного освещения согласно фиг. 1b при токах, изображенных на фиг. 5;

фиг. 7 изображает токи в разных светодиодных сегментах как функцию фазового угла в полупериоде (выпрямленного) напряжения питающей сети переменного тока в схеме светодиодного освещения согласно фиг. 1a;

фиг. 8 изображает результаты моделирования отношений световых выходов разных светодиодных сегментов по сравнению с суммарным световым выходом всех светодиодных сегментов, и средний ток, при изменении угла α фазовой отсечки (выпрямленного) напряжения питающей сети переменного тока в схеме светодиодного освещения согласно фиг. 1a при токах, изображенных на фиг. 7; и

фиг. 9 изображает графики измерений цветовой температуры в зависимости от интенсивности света для варианта осуществления цепочки светодиодов и для GLS (лампы накаливания).

Подробное описание вариантов осуществления

фиг. 1a изображает вариант осуществления схемы 1 светодиодного возбудителя для возбуждения светодиодного модуля 2. Схема 1 светодиодного возбудителя выполнена с возможностью подключения к источнику 3 питания, который может содержать источник 4 напряжения питающей сети переменного тока, подключенный к устройству 5 выпрямления тока и понижения яркости.

Источник 3 питания имеет выходные контакты 6, 7 для подачи выпрямленного напряжения переменного тока согласно локально используемым амплитуде и частоте напряжения. Напряжение, выдаваемое источником 3 питания, может быть напряжением с фазовой отсечкой по переднему фронту или напряжением с фазовой отсечкой по заднему фронту для обеспечения функции понижения яркости путем изменения среднего напряжения на выходных контактах, в зависимости от угла отсечки, устанавливаемого автоматически или пользователем в устройстве 5 выпрямления тока и понижения яркости.

Светодиодный модуль 2 содержит множество последовательно соединенных светодиодных сегментов 11, 12, 13, 14. Каждый светодиодный сегмент 11, 12, 13, 14 может содержать один или более светодиодов, соединенных друг с другом желаемым образом. Напряжение на каждом светодиодном сегменте 11, 12, 13, 14 может быть таким же, как напряжение на других сегментах, или отличаться от него, например около 30 В, около 36 В или около 70 В. Количество светодиодных сегментов в светодиодном модуле можно выбирать по-разному, и оно равно по меньшей мере двум. Светодиодный модуль 2 имеет контакты 21, 22, 23, 24 и 25, что позволяет осуществлять доступ к каждому светодиодному сегменту через два контакта. Светодиодный сегмент 11 имеет контакты 21 и 22, светодиодный сегмент 12 имеет контакты 22 и 23, светодиодный сегмент 13 имеет контакты 23 и 24, и светодиодный сегмент 14 имеет контакты 24 и 25. Каждый из контактов 21, 22, 23, 24 и 25 пригоден для подключения к схеме 1 светодиодного возбудителя.

Схема 1 светодиодного возбудителя содержит множество контактов 30, 31, 32, 33, 34, 35 и 39. Контакты 30 и 39 выполнены с возможностью подключения к выходным контактам 6, 7 источника 3 питания. Контакты 31, 32, 33, 34 и 35 выполнены с возможностью подключения к контактам 21, 22, 23, 24 и 25, соответственно, светодиодного модуля 2. Схема 1 светодиодного возбудителя содержит переключающие устройства 41, 42 и 43, подключенные между контактами 32 и 33, 33 и 34, и 34 и 35, соответственно. Примерами переключающих устройств, пригодных для использования в схеме 1 светодиодного возбудителя, являются переключаемые транзисторы, например, полевые транзисторы или биполярные транзисторы. Устройство 45 управления током подключено между контактами 35 и 39 схемы 1 светодиодного возбудителя. Схема 1 светодиодного возбудителя дополнительно содержит управляющую схему 46, способную на оперативное подключение к переключающим устройствам 41, 42 и 43 для перевода, при эксплуатации, переключающих устройств 41, 42 и 43 в разомкнутое (непроводящее) состояние или замкнутое (проводящее) состояние в нужные моменты времени. Ниже приведен пример такой операции с привязкой по времени. Управляющая схема 46 может также в необязательном порядке оперативно подключаться к устройству 45 управления током для управления, в ходе эксплуатации, током, текущим через устройство 45 управления током, в нужные моменты времени, что также может быть широтно-импульсной модуляцией.

Заметим, что в альтернативном варианте осуществления устройство 5 выпрямителя и светорегулятора может входить в состав схемы 1 светодиодного возбудителя.

Комбинация схемы 1 светодиодного возбудителя и светодиодного модуля 2 будет именоваться светодиодным осветительным модулем.

Фиг. 1b изображает вариант осуществления схемы 8 светодиодного возбудителя для возбуждения светодиодного модуля 2 от источника 3 питания. Конфигурация светодиодного модуля 2 и источника 3 питания может быть аналогична или идентична конфигурациям, поясненным со ссылкой на фиг. 1a, и для идентификации ее компонентов используются те же ссылочные позиции.

Схема 8 светодиодного возбудителя содержит множество контактов 50, 51, 52, 53, 54, 55 и 59. Контакты 50 и 59 выполнены с возможностью подключения к выходным контактам 6, 7 источника 3 питания. Контакты 51, 52, 53, 54 и 55 выполнены с возможностью подключения к контактам 21, 22, 23, 24 и 25, соответственно, светодиодного модуля 2. Схема 8 светодиодного возбудителя содержит множество устройств 61, 62, 63 и 64 управления током, подключенных между контактами 52 и 59, 53 и 59, 54 и 59, и 55 и 59, соответственно. Схема 8 светодиодного возбудителя может также в необязательном порядке содержать управляющую схему 66, способную на оперативное подключение к устройствам 61, 62, 63 и 64 управления током для управления, в ходе эксплуатации, током, текущим через каждое из устройств 61, 62, 63, 64 управления током. Ниже приведен пример такой операции.

Светодиодный сегмент 11, 12, 13, 14 при эксплуатации излучает свет того или иного цвета. Различают свет следующих цветов:

- холодный белый (CW) свет, имеющий высокую цветовую температуру, например, около 5000 К;

- нейтральный белый или нормальный белый (NW) свет, имеющий более низкую цветовую температуру, чем холодный белый, например, около 4000 К;

- теплый белый (WW) свет, например желтый или оранжевый свет, имеющий более низкую цветовую температуру, чем NW;

- янтарный (AM) свет, имеющий более низкую цветовую температуру, чем WW;

- красный (RD) свет, имеющий более низкую цветовую температуру, чем AM;

В светодиодном модуле 2 по меньшей мере один из светодиодных сегментов излучает NW свет, WW свет, AM свет и/или RD свет, и еще по меньшей мере один из светодиодных сегментов излучает CW свет, NW свет (когда упомянутый по меньшей мере один светодиодный сегмент не излучает NW свет) и/или WW свет (когда упомянутый по меньшей мере один светодиодный сегмент не излучает NW или WW свет). Таким образом, следующие комбинации света, излучаемого разными светодиодными сегментами 11, 12, 13 и 14, могут присутствовать согласно нижеприведенной таблице I, где X указывает комбинацию света в одном и том же столбце и в одной и той же строке:

Таблица 1
Цветовые комбинации в светодиодном модуле NW WW AM RD CW X X X X NW X X X WW X X

Фиг. 2 иллюстрирует работу схемы согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1a, где светодиодный сегмент 11 излучает WW или RD, или AM, или RD/AM свет, и по меньшей мере один из других светодиодных сегментов 12, 13 и 14 излучает свет, имеющий более высокую цветовую температуру, чем светодиодный сегмент 11. Режимом работы является постоянный ток, подаваемый источником 3 питания. В этом режиме работы ток через светодиодные сегменты не регулируется как функция количества включенных светодиодных сегментов.

На фиг. 2 кривая V представляет выпрямленное напряжение V питающей сети. Как показывает кривая V, в полупериоде (фазовый угол в диапазоне 0–180 градусов) выпрямленного напряжения питающей сети амплитуда напряжения V возрастает от нулевого значения при 0 градусов до максимального значения при 90 градусов и возвращается к нулевому значению при 180 градусах.

Предполагается, что все светодиодные сегменты 11, 12, 13, 14 имеют примерно одинаковое напряжение включения. Также предполагается, что при 0 градусов все переключающие устройства 41, 42 и 43 находятся в замкнутом состоянии, или что по меньшей мере одно из переключающих устройств 41, 42 и 43 находится в разомкнутом состоянии.

Когда напряжение V возрастает от 0 градусов вперед, при около 11 градусах напряжение V находится на первом уровне, достаточном для того, чтобы ток I, регулируемый по амплитуде устройством 45 управления током, тек в светодиодном сегменте 11. При этом все переключающие устройства 41, 42 и 43 должны находиться в замкнутом состоянии или переходить в замкнутое состояние, и ток I будет течь через светодиодный сегмент 11, замкнутые переключатели 41, 42 и 43 и устройство 45 управления током. Значение тока I, текущего через светодиодный сегмент 11, указан как I11.

При около 23 градусах напряжение V находится на втором уровне, достаточном для того, чтобы светодиодные сегменты 11 и 12 были проводящими, и чтобы ток I, все еще регулируемый по амплитуде устройством 45 управления током, тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11 и 12. При этом переключающее устройство 41 должно переходить в разомкнутое состояние, тогда как переключающие устройства 42 и 43 остаются в замкнутом состоянии, чтобы ток I, уже текущий через светодиодный сегмент 11, также тек в светодиодном сегменте 12. Ток, текущий через светодиодный сегмент 12, указан как I12.

При около 36 градусах напряжение V находится на третьем уровне, достаточном для того, чтобы светодиодные сегменты 11, 12 и 13 были проводящими, и чтобы ток I, все еще регулируемый по амплитуде устройством 45 управления током, тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11, 12 и 13. При этом переключающее устройство 41 должно оставаться в разомкнутом состоянии, переключающее устройство 42 должно переходить в разомкнутое состояние, и переключающее устройство 43 должно оставаться в замкнутом состоянии, чтобы ток I, уже текущий через светодиодные сегменты 11 и 12, также тек в светодиодном сегменте 13. Ток, текущий через светодиодный сегмент 13, указан как I13.

При около 52 градусах напряжение V находится на четвертом уровне, достаточном для того, чтобы светодиодные сегменты 11, 12, 13 и 14 были проводящими, и чтобы ток I, все еще регулируемый по амплитуде устройством 45 управления током, тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11, 12, 13 и 14. При этом переключающие устройства 41 и 42 должны оставаться в разомкнутом состоянии, и переключающее устройство 43 должно переходить в разомкнутое состояние, чтобы ток I, уже текущий через светодиодные сегменты 11, 12 и 13, также тек в светодиодном сегменте 14. Ток, текущий через светодиодный сегмент 14, указан как I14.

Между около 52 и около 128 градусов напряжение V остается выше четвертого уровня, достаточного для того, чтобы светодиодные сегменты 11, 12, 13 и 14 были проводящими, и чтобы ток I, все еще регулируемый по амплитуде устройством 45 управления током, тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11, 12, 13 и 14. Все переключающие устройства 41, 42 и 43 остаются разомкнутыми.

При около 128 градусах напряжение V снижается ниже четвертого уровня и становится недостаточным для того, чтобы светодиодный сегмент 14 был проводящим, но оставаясь достаточным для того, чтобы светодиодные сегменты 11, 12 и 13 были проводящими, и чтобы ток I, все еще регулируемый по амплитуде устройством 45 управления током, тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11, 12 и 13. При этом переключающее устройство 43 должно переходить в замкнутое состояние, тогда как переключающие устройства 41 и 42 остаются в разомкнутом состоянии, чтобы ток I продолжал течь в светодиодных сегментах 11, 12 и 13. Ток I14 обращается в нуль.

При около 144 градусах, напряжение V снижается ниже третьего уровня и становится недостаточным для того, чтобы светодиодный сегмент 13 был проводящим, но остается достаточным для того, чтобы светодиодные сегменты 11 и 12 были проводящими, и чтобы ток I, все еще регулируемый по амплитуде устройством 45 управления током, тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11 и 12. При этом переключающее устройство 42 должно переходить в замкнутое состояние, тогда как переключающее устройство 41 остается в разомкнутом состоянии, и переключающее устройство 43 остается в замкнутом состоянии, чтобы ток I продолжал течь в светодиодных сегментах 11 и 12. Ток I13 обращается в нуль.

При около 157 градусах напряжение V снижается ниже второго уровня и становится недостаточным для того, чтобы светодиодный сегмент 12 был проводящим, но остается достаточным для того, чтобы светодиодный сегмент 11 был проводящим, и чтобы ток I, все еще регулируемый по амплитуде устройством 45 управления током, тек в светодиодном сегменте 11. При этом переключающее устройство 41 должно переходить в замкнутое состояние, тогда как переключающие устройства 42 и 43 остаются в замкнутом состоянии, чтобы ток I продолжал течь в светодиодном сегменте 11. Ток I12 обращается в нуль.

При около 169 градусах напряжение V снижается ниже первого уровня и становится недостаточным для того, чтобы светодиодный сегмент 11 был проводящим. Ток I11 обращается в нуль.

Свыше около 169 градусов каждое из переключающих устройств может находиться в разомкнутом или замкнутом состоянии. Напряжения V недостаточно для того, чтобы ток I тек в любом из светодиодных сегментов 11, 12, 13 или 14.

Фиг. 3 иллюстрирует отношения R световых выходов светодиодных сегментов 11 (отношение R11), 12 (отношение R12), 13 (отношение R13) и 14 (отношение R14) по сравнению с суммарным световым выходом светодиодного модуля 2 (вертикальная ось) при изменении угла α фазовой отсечки напряжения питающей сети переменного тока (горизонтальная ось) в устройстве 5 выпрямления тока и понижения яркости для каждого светодиодного сегмента 11, 12, 13, 14. При каждом угле α фазовой отсечки справедливо следующее уравнение: R11 + R12 + R13 + R14 = 100%.

Когда угол α фазовой отсечки равен 0 градусов (фазовой отсечки не происходит), отношение R11 светового выхода светодиодного сегмента 11 в суммарном световом выходе светодиодного модуля 2, рассматриваемое в течение полупериода напряжения питающей сети переменного тока, составляет около 33%. Для светодиодных сегментов 12, 13 и 14 отношения R12, R13 и R14 составляют около 28%, 23% и 16%, соответственно.

Как следует из фиг. 2 и как можно видеть на фиг. 3, отношения R11, R12, R13 и R14 остаются неизменными, когда угол α фазовой отсечки составляет от 0 градусов до 11 градусов, поскольку он не влияет на времена проводимости любых светодиодных сегментов. Как дополнительно следует из фиг. 2 и как можно видеть на фиг. 3, отношение R14 обращается в нуль, когда угол α фазовой отсечки больше 128 градусов, поскольку светодиодный сегмент 14 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки больше 144 градусов, отношение R13 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 13 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки больше 157 градусов, отношение R12 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 12 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки составляет от 157 до 169 градусов, отношение R11 достигает 100%, поскольку светодиодный сегмент 11 является единственным, который будет переходить в проводящее состояние в течение полупериода напряжения V. Когда угол α фазовой отсечки больше 169 градусов, отношение R11 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 11 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Фактически, ни один из светодиодных сегментов 11, 12, 13 или 14 не может проводить, когда угол α фазовой отсечки больше 169 градусов.

На фиг. 3 кривая Iav демонстрирует средний ток через светодиодные сегменты 11, 12, 13, 14 при разных углах α фазовой отсечки.

Фиг. 4 демонстрирует детали фиг. 3, т.е. кривую R11 для углов фазовой отсечки от 30 градусов до 150 градусов, что является типичным рабочим диапазоном для устройства 5 выпрямления тока и понижения яркости. Как показано на фиг. 3, для светодиодных сегментов 12, 13 и 14, соответствующие отношения R12, R13 и R14 остаются, по существу, неизменными или снижаются, когда угол α фазовой отсечки возрастает в рабочем диапазоне, показанном на фиг. 4. Однако отношение R11 значительно возрастает, когда угол α фазовой отсечки возрастает в рабочем диапазоне, показанном на фиг. 4.

Когда цветовая температура света, излучаемого светодиодным сегментом 11, ниже цветовой температуры по меньшей мере одного из других светодиодных сегментов 12, 13, 14, эффект понижения яркости цепочки светодиодов светодиодного модуля 2 состоит в том, что цветовая температура света, излучаемого светодиодным модулем 2, снижается, когда угол α фазовой отсечки возрастает, вследствие того, что светодиодный сегмент 11 начинает преобладать над другими светодиодными сегментами 12, 13, 14, или, другими словами: отношение R11 возрастает больше, чем любое из отношений R12, R13, R14. В результате, при понижении яркости светодиодного модуля 2 (общая) цветовая температура излучаемого света снижается по аналогии с лампами накаливания. Этот эффект полезен. Пользователь светодиодного модуля воспринимает цветовое поведение, которое имеет сходство с поведением BBL (характеристики черного тела).

В качестве примера, по меньшей мере светодиодный сегмент 11 может излучать RD свет или RD/AM свет, тогда как по меньшей мере один из других светодиодных сегментов 12, 13 и 14 может излучать WW, NW и/или CW свет.

Фиг. 5 иллюстрирует работу схемы согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1b, в которой светодиодный сегмент 11 излучает WW или RD, или AM, или RD/AM свет, и по меньшей мере один из светодиодных сегментов 12, 13 и 14 излучает свет, имеющий более высокую цветовую температуру, чем светодиодный сегмент 11. Режимом работы является постоянная мощность, подаваемая источником 3 питания. В этом режиме работы ток через светодиодные сегменты регулируется как функция количества включенных светодиодных сегментов.

На фиг. 5 кривая V представляет полупериод (фазовый угол в диапазоне 0-180 градусов) выпрямленного напряжения V питающей сети.

Предполагается, что все светодиодные сегменты 11, 12, 13, 14 имеют примерно одинаковое напряжение включения.

Когда напряжение V возрастает от 0 градусов вперед, при около 11 градусах напряжение V находится на первом уровне, достаточном для того, чтобы ток I, имеющий значение I1, регулируемый по амплитуде устройством 61 управления током, тек в светодиодном сегменте 11. В других светодиодных сегментах 12, 13, 14 ток не течет.

При около 23 градусах напряжение V находится на втором уровне, достаточном для того, чтобы светодиодные сегменты 11 и 12 были проводящими. Ток I регулируется до значения I2, регулируется по амплитуде устройством управления током 62, для протекания в последовательно соединенных светодиодных сегментах 11 и 12. Устройство 61 управления током регулируется управляющей схемой 66 таким образом, чтобы не проводить ток. В других светодиодных сегментах 13 и 14 ток не течет.

При около 36 градусах напряжение V находится на третьем уровне, достаточном для того, чтобы светодиодные сегменты 11, 12 и 13 были проводящими. Ток I регулируется до значения I3, регулируется по амплитуде устройством 63 управления током, для протекания в последовательно соединенных светодиодных сегментах 11, 12 и 13. Устройства 61 и 62 управления током управляются управляющей схемой 66 таким образом, чтобы не проводить ток. В светодиодном сегменте 14 ток не течет.

При около 52 градусах напряжение V находится на четвертом уровне, достаточном для того, чтобы светодиодный сегмент 11, 12, 13 и 14 был проводящим. Ток регулируется до значения I4, регулируется по амплитуде устройством 64 управления током, для протекания в последовательно соединенных светодиодных сегментах 11, 12, 13 и 14. Устройства 61, 62 и 63 управления током управляются управляющей схемой 66 таким образом, чтобы не проводить ток.

Между около 52 и около 128 градусами напряжение V остается выше четвертого уровня, достаточном для того, чтобы светодиодные сегменты 11, 12, 13 и 14 были проводящими, и чтобы ток I, все еще регулируемый по амплитуде устройством 64 управления током, тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11, 12, 13 и 14. Все устройства 61, 62 и 63 управления током находятся в разомкнутом состоянии, т.е. не проводят ток.

При около 128 градусах напряжение V снижается ниже четвертого уровня и становится недостаточным для того, чтобы светодиодный сегмент 14 был проводящим, но оставаясь достаточном для того, чтобы светодиодные сегменты 11, 12 и 13 были проводящими, и для того, чтобы ток I тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11, 12 и 13. При этом устройство 63 управления током регулирует амплитуду тока I до значения I3. Устройства 61 и 62 управления током управляются управляющей схемой 66 таким образом, чтобы не проводить ток.

При около 144 градусах напряжение V снижается ниже третьего уровня и становится недостаточным для того, чтобы светодиодные сегменты 13 и 14 были проводящими, но остается достаточным для того, чтобы светодиодные сегменты 11 и 12 были проводящими, и для того, чтобы ток I тек в последовательном соединении светодиодных сегментов 11 и 12. При этом устройство управления током 62 регулирует амплитуду тока I до значения I2. Устройство 61 управления током регулируется управляющей схемой 66 таким образом, чтобы не проводить ток.

При около 157 градусах напряжение V снижается ниже второго уровня и становится недостаточным для того, чтобы светодиодные сегменты 12, 13 и 14 были проводящими, но остается достаточным для того, чтобы светодиодный сегмент 11 был проводящим, и для того, чтобы ток I тек в светодиодном сегменте 11. При этом устройство 61 управления током регулирует амплитуду тока I до значения I1.

При около 169 градусах напряжение V снижается ниже первого уровня и становится недостаточным для того, чтобы светодиодный сегмент 11 был проводящим. Ток I обращается в нуль.

Свыше около 169 градусах напряжения V не хватает, чтобы ток I тек в каком-либо из светодиодных сегментов 11, 12, 13 или 14.

Фиг. 6 иллюстрирует отношения R световых выходов светодиодных сегментов 11 (отношение R11), 12 (отношение R12), 13 (отношение R13) и 14 (отношение R14) по сравнению с суммарным световым выходом светодиодного модуля 2 (вертикальная ось) при изменении угла α фазовой отсечки напряжения питающей сети переменного тока (горизонтальная ось) в устройстве 5 выпрямления тока и понижения яркости для каждого светодиодного сегмента 11, 12, 13, 14. При каждом угле α фазовой отсечки справедливо следующее уравнение: R11 + R12 + R13 + R14 = 100%.

Когда угол α фазовой отсечки равен 0 градусов (фазовой отсечки не происходит), отношение R11 светового выхода светодиодного сегмента 11 в суммарном световом выходе светодиодного модуля 2, рассматриваемое в течение полупериода напряжения питающей сети переменного тока, составляет около 42%. Для светодиодных сегментов 12, 13 и 14 отношения R12, R13 и R14 составляют около 27%, 19% и 12%, соответственно.

Как следует из фиг. 5 и как можно видеть на фиг. 6, отношения R11, R12, R13 и R14 остаются неизменными, когда угол α фазовой отсечки составляет от 0 градусов до 11 градусов, поскольку он не влияет на времена проводимости любых светодиодных сегментов. Как дополнительно следует из фиг. 5 и как можно видеть на фиг. 6, отношение R14 обращается в нуль, когда угол α фазовой отсечки больше 128 градусов, поскольку светодиодный сегмент 14 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки больше 144 градусов, отношение R13 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 13 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки больше 157 градусов, отношение R12 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 12 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки составляет от 157 до 169 градусов, отношение R11 достигает 100%, поскольку светодиодный сегмент 11 является единственным, который будет переходить в проводящее состояние в течение полупериода напряжения V. Когда угол α фазовой отсечки больше 169 градусов, отношение R11 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 11 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Фактически, ни один из светодиодных сегментов 11, 12, 13 или 14 не может проводить, когда угол α фазовой отсечки больше 169 градусов.

На фиг. 6 кривая Iav демонстрирует средний ток через светодиодные сегменты 11, 12, 13, 14 при разных углах α фазовой отсечки.

Из фиг. 6 следует, что эффект понижения яркости цепочки светодиодов светодиодного модуля 2 состоит в том, что цветовая температура света, излучаемого светодиодным модулем 2, снижается, когда угол α фазовой отсечки возрастает, вследствие того, что светодиодный сегмент 11 начинает преобладать над другими светодиодными сегментами 12, 13, 14, или, другими словами: отношение R11 возрастает больше, чем любое из отношений R12, R13, R14. В результате, при понижении яркости светодиодного модуля 2, (общая) цветовая температура излучаемого света снижается по аналогии с лампами накаливания.

Фиг. 7 иллюстрирует работу схемы согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1a, в которой светодиодный сегмент 11 излучает WW или RD, или AM, или RD/AM свет, и по меньшей мере один из светодиодных сегментов 12, 13 и 14 излучает свет, имеющий более высокую цветовую температуру, чем светодиодный сегмент 11. Режим работы предусматривает подачу 50% модулированного тока светодиодного сегмента источником 3 питания. В этом режиме работы ток через светодиодные сегменты изменяется на протяжении полупериода напряжения V.

На фиг. 7, кривая V представляет полупериод (0-180 градусов) выпрямленного напряжения V питающей сети.

Предполагается, что все светодиодные сегменты 11, 12, 13, 14 имеют примерно одинаковое напряжение включения.

Для описания схемы на фиг. 1a в режиме работы, проиллюстрированном на фиг. 7, обратимся к вышеприведенному описанию фиг. 3, в котором единственное отличие состоит в том, что, когда ток I течет через светодиодный сегмент, глубина широтно-импульсной модуляции составляет 50%.

Фиг. 8 иллюстрирует отношения R светового выхода светодиодных сегментов 11 (отношение R11), 12 (отношение R12), 13 (отношение R13) и 14 (отношение R14) по сравнению с суммарным световым выходом светодиодного модуля 2 (вертикальная ось) при изменении угла α фазовой отсечки напряжения питающей сети переменного тока (горизонтальная ось) в устройстве 5 выпрямления тока и понижения яркости для каждого светодиодного сегмента 11, 12, 13, 14. При каждом угле α фазовой отсечки справедливо следующее уравнение: R11 + R12 + R13 + R14 = 100%.

Когда угол α фазовой отсечки равен 0 градусов (фазовой отсечки не происходит), отношение R11 светового выхода светодиодного сегмента 11 в суммарном световом выходе светодиодного модуля 2, рассматриваемое в течение полупериода напряжения питающей сети переменного тока, составляет около 33%. Для светодиодных сегментов 12, 13 и 14 отношения R12, R13 и R14 составляют около 28%, 23% и 16%, соответственно.

Как следует из фиг. 7 и как можно видеть на фиг. 8, отношения R11, R12, R13 и R14 остаются неизменными, когда угол α фазовой отсечки составляет от 0 градусов до 11 градусов, поскольку он не влияет на времена проводимости любых светодиодных сегментов. Как дополнительно следует из фиг. 7 и как можно видеть на фиг. 8, отношение R14 обращается в нуль, когда угол α фазовой отсечки больше 128 градусов, поскольку светодиодный сегмент 14 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки больше 144 градусов, отношение R13 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 13 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки больше 157 градусов, отношение R12 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 12 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Когда угол α фазовой отсечки составляет от 157 до 169 градусов, отношение R11 достигает 100%, поскольку светодиодный сегмент 11 является единственным, который будет переходить в проводящее состояние в течение полупериода напряжения V. Когда угол α фазовой отсечки больше 169 градусов, отношение R11 обращается в нуль, поскольку светодиодный сегмент 11 не может проводить при таких углах α фазовой отсечки. Фактически, ни один из светодиодных сегментов 11, 12, 13 или 14 не может проводить, когда угол α фазовой отсечки больше 169 градусов.

На фиг. 8 кривая Iav демонстрирует средний ток через светодиодные сегменты 11, 12, 13, 14 при разных углах α фазовой отсечки.

Из фиг. 8 следует, что эффект понижения яркости цепочки светодиодов светодиодного модуля 2 состоит в том, что цветовая температура света, излучаемого светодиодным модулем 2, снижается, когда угол α фазовой отсечки возрастает, вследствие того, что светодиодный сегмент 11 начинает преобладать над другими светодиодными сегментами 12, 13, 14, или, другими словами: отношение R11 возрастает больше, чем любое из отношений R12, R13, R14. В результате, при понижении яркости светодиодного модуля 2, (общая) цветовая температура излучаемого света снижается по аналогии с лампами накаливания.

По сравнению с фиг. 3 (совместно с 4, 6 и 8) создается впечатление, что во всех трех сценариях, для светодиодных сегментов 12, 13 и 14, соответствующие отношения R12, R13 и R14 остаются, по существу, неизменными или снижаются в репрезентативном рабочем диапазоне угла α фазовой отсечки, например, в рабочем диапазоне, проиллюстрированном на фиг. 4. Однако отношение R11 значительно возрастает, когда угол α фазовой отсечки возрастает в рабочем диапазоне. Отношение R11 можно дополнительно регулировать, регулируя ток, текущий через светодиодный сегмент 11 путем заранее определенного управления устройств 45 (фиг. 1a, 2, 3, 4, 7 и 8) или 61 (фиг. 1b, 5 и 6) управления током, соответственно, возможно, дополняемого заранее определенным управлением устройств управления током 62, 63 и/или 64 (фиг. 1b, 5 и 6).

Заметим, что схема 1 светодиодного возбудителя на фиг. 1a имеет переключающие устройства 41, 42 и 43, выполненные с возможностью параллельного соединения с соответствующими светодиодными сегментами 12, 13 и 14. Для светодиодного сегмента 11 переключающее устройство отсутствует. Однако в альтернативном варианте осуществления схемы 1 светодиодного возбудителя также светодиодный сегмент 11 может иметь переключающее устройство, одинаковое напряжение включения, т.е. напряжение, при котором светодиодный сегмент начинает проводить ток. Однако разные светодиодные сегменты могут иметь разные напряжения включения, что будет влиять на фазовые углы, при которых данный светодиодный сегмент может начинать или заканчивать проводить параллельно соединенное с ним и оперативно подключаемое к управляющей схеме 46 для управляемого размыкания и замыкания переключающего устройства. В таких обстоятельствах, когда напряжение V находится на первом уровне, любой из светодиодных сегментов 11, 12, 13, 14 можно выбирать для пропускания тока I путем перевода его соответствующего переключающего устройства в разомкнутое состояние. Это означает, что светодиодный сегмент 11, в этом случае, не обязан быть первым светодиодным сегментом, чтобы быть проводящим, и не обязан излучать свет, цветовая температура которого ниже цветовой температуры по меньшей мере одного из других светодиодных сегментов. В качестве первого светодиодного сегмента, который должен проводить ток и излучать свет, цветовая температура которого ниже цветовой температуры по меньшей мере одного из других светодиодных сегментов, можно выбирать любой из светодиодных сегментов 11, 12, 13 или 14, когда схема светодиодного возбудителя имеет переключающее устройство, выполненное с возможностью параллельного подключения к каждому из светодиодных сегментов.

В вышеприведенном описании операций схем 1 и 8 светодиодного возбудителя, показанных на фиг. 1a и 1b, соответственно, предполагалось, что все светодиодные сегменты имеют примерно ток и излучать свет.

Фиг. 9 демонстрирует первый график, помеченный EMB, измерений цветовой температуры T (К) варианта осуществления светодиодного модуля, содержащего шесть светодиодных сегментов по 50 В каждый, из которых первый светодиодный сегмент излучает янтарный свет, и остальные пять светодиодных сегментов излучают белый свет, в зависимости от интенсивности LI (%) света светодиодного модуля в диапазоне понижения яркости. Для сравнения, график цветовой температуры обычного GLS (лампы накаливания), в зависимости от его интенсивности света, построен в тех же координатах. Можно видеть, что как для светодиодного модуля, так и для GLS, цветовая температура излучаемого света снижается аналогичным образом, показывая, что светодиодный модуль демонстрирует поведение цветовой температуры излучаемого им света, аналогичное GLS.

Проиллюстрированное и описанное выше изобретение, в общем случае, применимо к разным напряжениям питающей сети и частотам питающей сети, например, 230 В, 50 Гц в Европе или 110 В, 60 Гц в США. При частоте 50 Гц полупериод (0-180 градусов) напряжения питающей сети занимает 10 мс. При частоте 60 Гц полупериод напряжения питающей сети занимает 0,83 мс.

Светодиодный модуль 2 может содержать по меньшей мере два светодиодных сегмента.

Как объяснено выше, изобретение относится к способу и устройству для возбуждения цепочки светодиодов первого светодиодного сегмента и по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента, соединенных последовательно. Каждый светодиодный сегмент имеет по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод). Цепочку светодиодов запитывают выпрямленным напряжением питающей сети переменного тока. Первый светодиодный сегмент запитывают, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше первого уровня напряжения, и первый светодиодный сегмент и дополнительный светодиодный сегмент запитывают, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше второго уровня напряжения, более высокого, чем первый уровень напряжения. Первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, и дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура. Изменение цветовой температуры света, излучаемого цепочкой светодиодов, при понижении яркости, имеет сходство с изменением цветовой температуры лампы накаливания.

Хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано в чертежах и вышеприведенном описании, такие иллюстрацию и описание следует рассматривать как иллюстративные или примерные, а не ограничительные; изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления. Практически, осуществляя заявленное изобретение, изучая чертежи, раскрытие и нижеследующую формулу изобретения, специалисты в данной области техники могут предложить и осуществить другие вариации раскрытых вариантов осуществления. В формуле изобретения слово "содержащий" не исключает наличия других элементов или этапов, и употребления из названий в единственном числе не исключает наличия их множества. Тот лишь факт, что определенные меры упомянуты во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не говорит о том, что комбинацию этих мер нельзя выгодно использовать. Никакие ссылочные позиции в формуле изобретения не следует рассматривать в порядке ограничения его объема.

Изобретение относится к способу и устройству для возбуждения цепочки светодиодов из первого светодиодного сегмента (11) и по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента (12, 13, 14), соединенных последовательно. Каждый светодиодный сегмент имеет по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод). Цепочку светодиодов запитывают выпрямленным напряжением питающей сети переменного тока. Первый светодиодный сегмент (11) запитывают, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше первого уровня напряжения, а первый светодиодный сегмент и дополнительный светодиодный сегмент запитывают, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше второго уровня напряжения, более высокого, чем первый уровень напряжения. Первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура. Свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга, при этом первый светодиодный сегмент излучает красный, оранжевый, желтый или янтарный свет, а дополнительный светодиодный сегмент излучает белый свет. Технический результат - автоматическое достижение визуального эффекта уменьшения яркости при теплом цвете как в лампе накаливания, когда яркость источника света понижается, а цвет света становится теплым. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

1. Способ возбуждения цепочки светодиодов, содержащей первый светодиодный сегмент (11) и по меньшей мере один дополнительный светодиодный сегмент (12, 13, 14), при этом первый и по меньшей мере один дополнительный светодиодный сегменты соединены последовательно по отношению друг к другу, каждый светодиодный сегмент содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод), цепочка светодиодов запитывается выпрямленным напряжением питающей сети переменного тока, каждый светодиодный сегмент выполнен с возможностью доступа через два контакта, и один контакт первого светодиодного сегмента (11) и один контакт по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента (12, 13, 14) является одним и тем же,

при этом первый светодиодный сегмент (11) запитывается, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше первого уровня напряжения, а первый светодиодный сегмент и дополнительный светодиодный сегмент запитываются, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше второго уровня напряжения, более высокого, чем первый уровень напряжения,

при этом первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга,

при этом первый светодиодный сегмент излучает красный, оранжевый, желтый или янтарный свет, а дополнительный светодиодный сегмент излучает белый свет.

2. Способ по п. 1, в котором напряжение питающей сети переменного тока подвергают понижению с фазовой отсечкой или понижению посредством амплитуды напряжения.

3. Светодиодный осветительный модуль, содержащий:

светодиодный модуль (2), содержащий цепочку из первого светодиодного сегмента (11) и по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента (12, 13, 14), при этом первый и по меньшей мере один дополнительный светодиодный сегменты соединены последовательно по отношению друг к другу, причем каждый светодиодный сегмент содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод), каждый светодиодный сегмент выполнен с возможностью доступа через два контакта, и один контакт первого светодиодного сегмента (11) и один контакт по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента (12, 13, 14) является одним и тем же,

схему (1) светодиодного возбудителя, содержащую:

- входные контакты (50, 59) светодиодного возбудителя, выполненные с возможностью подключения к выпрямленному напряжению питающей сети переменного тока,

- переключающее устройство (41, 42, 43), подключенное параллельно к каждому дополнительному светодиодному сегменту,

- устройство (45) управления током, подключенное между входными контактами светодиодного возбудителя,

- управляющую схему (46) для управления разомкнутым состоянием или замкнутым состоянием каждого переключающего устройства, причем управляющая схема выполнена с возможностью управления каждым переключающим устройством, чтобы иметь замкнутое состояние, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока ниже заранее определенного уровня напряжения, и управления переключающим устройством, подключенным к дополнительному светодиодному сегменту, чтобы иметь разомкнутое состояние, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше заранее определенного уровня напряжения,

при этом первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга, при этом первый светодиодный сегмент излучает красный, оранжевый, желтый или янтарный свет, а дополнительный светодиодный сегмент излучает белый свет.

4. Светодиодный осветительный модуль, содержащий:

светодиодный модуль (2), содержащий цепочку из первого светодиодного сегмента (11) и по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента (12, 13, 14), при этом первый и по меньшей мере один дополнительный светодиодный сегменты соединены последовательно по отношению друг к другу, причем каждый светодиодный сегмент содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод), каждый светодиодный сегмент выполнен с возможностью доступа через два контакта, и один контакт первого светодиодного сегмента (11) и один контакт по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента (12, 13, 14) является одним и тем же,

схему (1) светодиодного возбудителя, содержащую:

- входные контакты (50, 59) светодиодного возбудителя, выполненные с возможностью подключения к выпрямленному напряжению питающей сети переменного тока,

- переключающее устройство, подключенное параллельно к первому светодиодному сегменту, и переключающее устройство, подключенное параллельно к каждому дополнительному светодиодному сегменту,

- устройство (45) управления током, подключенное между входными контактами светодиодного возбудителя,

- управляющую схему (46) для управления разомкнутым состоянием или замкнутым состоянием каждого переключающего устройства, причем управляющая схема выполнена с возможностью управления переключающим устройством, подключенным параллельно к первому светодиодному сегменту, чтобы иметь разомкнутое состояние, и переключающим устройством, подключенным параллельно к дополнительному светодиодному сегменту, чтобы иметь замкнутое состояние, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше первого уровня напряжения и ниже второго уровня напряжения, более высокого, чем первый уровень напряжения, и управления переключающим устройством, подключенным к дополнительному светодиодному сегменту, чтобы иметь разомкнутое состояние, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше второго уровня напряжения,

при этом первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга, при этом первый светодиодный сегмент излучает красный, оранжевый, желтый или янтарный свет, а дополнительный светодиодный сегмент излучает белый свет.

5. Светодиодный осветительный модуль, содержащий:

светодиодный модуль (2), содержащий цепочку из первого светодиодного сегмента (11) и по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента (12, 13, 14), при этом первый и по меньшей мере один дополнительный светодиодный сегменты соединены последовательно по отношению друг к другу, причем каждый светодиодный сегмент содержит по меньшей мере один светоизлучающий диод (светодиод), каждый светодиодный сегмент выполнен с возможностью доступа через два контакта, и один контакт первого светодиодного сегмента (11) и один контакт по меньшей мере одного дополнительного светодиодного сегмента (12, 13, 14) является одним и тем же,

схему (1) светодиодного возбудителя, содержащую:

- входные контакты (50, 59) светодиодного возбудителя, выполненные с возможностью подключения к выпрямленному напряжению питающей сети переменного тока,

- для каждого светодиодного сегмента устройство (61, 62, 63, 64) управления током, подключенное между одним контактом светодиодного сегмента и входным контактом светодиодного возбудителя (59),

- управляющую схему (66) для управления током в каждом устройстве управления током, причем управляющая схема выполнена с возможностью управления устройством управления током первого светодиодного сегмента, чтобы позволить току течь, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше первого уровня напряжения, и не позволить току течь, когда выпрямленное напряжение питающей сети переменного тока выше второго уровня напряжения, более высокого, чем первый уровень напряжения,

при этом первый светодиодный сегмент излучает свет, имеющий первую цветовую температуру, а дополнительный светодиодный сегмент излучает свет, имеющий вторую цветовую температуру, более высокую, чем первая цветовая температура, и свет, излучаемый первым светодиодным сегментом, и свет, излучаемый дополнительным светодиодным сегментом, накладываются друг на друга, при этом первый светодиодный сегмент излучает красный, оранжевый, желтый или янтарный свет, а дополнительный светодиодный сегмент излучает белый свет.

6. Светодиодный осветительный модуль по любому из пп. 3-5, в котором по меньшей мере одно из устройств управления током выполнено с возможностью осуществления широтно-импульсной модуляции текущего через него тока.

7. Светодиодный осветительный модуль с возможностью понижения яркости, содержащий светодиодный осветительный модуль по любому из пп. 3-6, и устройство выпрямления тока и понижения яркости.