用于固态灯泡组件的控制器的制造方法
【专利摘要】本文件涉及用于固态灯泡组件的控制器，特别是涉及用于包括发光二极管的灯泡组件的控制器。描述了一种用于固态灯泡组件（1）的驱动电路（12）的控制器（16，116）。该固态灯泡组件（1）包括光源（6，106）。驱动电路（12）包括电源转换器（14，114，115）。控制器（116）可包括数据存储单元（46，146），该数据存储单元用于存储关于该灯泡组件（1）的工作特性的数据项（163，165）；用于确定该控制器（116）的芯片温度的温度传感器（105）；以及数据处理单元（102，144，142，143），该数据处理单元用于接收该芯片温度（161），从数据存储单元（146）取回所存储的数据项（163，165），根据芯片温度（161）和取回的数据项（163，165）产生控制信号（18），并将控制信号（18）输出到电源转换器转换器（14，114，115）来操作该光源（6，106）。
【专利说明】用于固态灯泡组件的控制器
【技术领域】
[0001]本文件涉及用于固态灯泡组件的控制器，特别是涉及用于包括发光二极管的灯泡组件的控制器。
【背景技术】
[0002]人们对不使用白炽灯丝的电灯泡的兴趣日益增加，因为基于灯丝的灯泡都被认为是低效率和高能耗的。事实上，最近的立法变化意味着传统的白炽灯泡在世界许多地方被淘汰。现有的对白炽灯泡的一种替代是紧凑型荧光灯泡。
[0003]固态照明，例如基于改造灯的发光二极管(LED)和有机发光二极管(0LED)，提供在效率，即时光输出，光质量，和寿命方面高于基于改造灯的紧凑型荧光灯(CFL)的卓越性能。进入市场的主要成本是产品成本，因为当今的基于LED的灯的商店价格可达CFL灯的10倍。
[0004]LED灯组件的关键元素是LED光源。用流明每瓦测量的发光效率，已经在过去10年显著改善，并对于白光LED，继续进一步增加到2501m/W的水平，具有进一步改善的潜质。
[0005]采用LED光源的另一大优势是他们具有较高的寿命，因为唯一的失效模式是光源的输出耦合光学元件慢慢折旧。
[0006]为了利用LED在发光效率以及其潜在的优越寿命方面的巨大优势，需要保持LED器件绝对低于其规定的最高温度。
[0007]虽然LED提供高于替代光源的技术的优良发光效率，任何固态光源的一个大缺点是能量辐射不具有红外辐射的形式，因此光源组件内的任何功率损耗必须纯粹通过热传导传播到环境。
[0008]假定由电源提供的功率保持在一个恒定的水平，将LED保持在或低于期望的温度的另一个方面是器件的效率随着温度的升高下降，从而进一步增加器件温度。
[0009]只有当基于灯组件的固态光源(SSL)制造商能够将他们的产品改成可容纳新一代SSL组件，才可以利用LED效率的快速和动态改进。由于改变SSL的要求，这通常需要重新设计在SSL灯组件里面的电源或驱动单元中的元件。该重新设计任务是资源和事件密集型的并且大量增加SSL灯组件制造商的总成本。
[0010]为了将光源器件保持在或低于一个严格的温度限制，要求仔细优化SSL灯组件的热性能和特性。系统应当设计成在所有条件下，包括最坏情况下，SSL芯片保持低于其规定的最大温度。这可能需要笨重的冷却部件以确保在SSL芯片和其周围环境之间的低热阻。SSL芯片的冷却是产品成本的主要方面，并可能是最终用户不愿意接受SSL灯组件的因素。[0011 ] 先前考虑用于SSL灯组件的电源电路使用的一种技术是使用控制集成电路(1C)，其在工作点操作一个特定电力电子架构，该工作点通过控制IC里面的参考值，外部元件的值，输入能量的实际条件以及SSL器件的电特性的组合来设置。所有这些因素产生通过一系列制造的SSL灯具组件传送到SSL设备的功率的统计变动。SSL设备内所消耗功率的分布以及灯组件要工作的环境温度的变化的外部限制规定了对系统要工作的最坏情况下的热条件的要求，从而所有元件均处于保证系统额定寿命的安全工作区。
[0012]灯组件必须符合安全要求，该安全要求要求系统保持在温度限制范围内。为了保证安全限制以及保证寿命，SSL驱动单元的技术控制IC的规格状态提供了一个过热关断功能，每当温度传感器达到特定阈值时，该过热关断功能关闭系统。关断阈值为处于最大值和最小值之间的一个固定温度范围，其导致制造公差。
[0013]在先前考虑的解决方案中，一旦温度过高条件得到满足，系统处于关断模式。
[0014]为了避免任何不正常的关断，或者，防止没有热关断，为了在任何时间在任何额定工作条件下维持某个温度最大，SSL灯组件的热设计必须预见到温度的上升空间。这将导致额外的大量的材料成本，该成本在大多数情况下不起作用，因为统计的限制在大多数情况下得不到满足。
[0015]在前面考虑的用于SSL灯组件的电源电路的控制IC中，热子系统的优化被电热学和光学参数的大变动强烈地限制，并需要实施过多的冷却系统。
[0016]希望提供一种能够适应送到SSL元件的功率的控制器以及驱动电路以令SSL元件的最大温度保持在或低于一个特定的水平。这样的设计能够起到降低需要用于最坏状况下的热设计的预留，从而降低SSL灯组件的冷却系统的成本。
[0017]还希望提供一种控制器，驱动器电路和SSL灯组件，其可以用于降低将灯组件适应到新的SSL元件的成本。
【发明内容】
[0018]根据一个方面，描述了一种用于固态灯泡组件的驱动器电路的控制器。该固态灯泡组件包括光源，例如固态光源如LED或0LED。该驱动电路通常包括电源转换器，该电源转换器用于将市电电源的电力转换成光源的电力。特别地，该电源转换器可用于将DC输入电压转换成DC输出电压，其中该DC输出电压通常对应于SSL源的导通电压。
[0019]该控制器可包括数据存储单元(例如数字数据存储单元)，该数据存储单元用于存储关于该灯泡组件的工作特性的数据项。以示例的方式，该数据项包括描述灯泡组件的光源的工作特性的状态机。可选地或另外，该数据项可包括灯泡组件的热模型，其中该热模型描述了控制器测量的芯片温度和光源的温度之间的关系。
[0020]此外，该控制器可包括用于确定控制器的芯片温度的温度传感器。该芯片温度可认为是与灯泡组件相关的温度信息。特别地，芯片温度可指示光源的温度。该控制器可包括用于将温度传感器的模拟信号转换成数字芯片温度的模数转换器，这可通过控制器的数字数据处理单元进行处理。
[0021]该控制器可包括数据处理单元(如数字数据处理单元)，该数据处理单元用于接收该芯片温度，和/或从数据存储单元取回所存储的数据项，和/或根据芯片温度和取回的数据项产生控制信号，和/或将控制信号输出到电源转换器以操作该光源。该控制信号可以是，例如脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号控制电源转换器的占空比和/或换向周期率，从而控制电源转换器的输入电压和输出电压之间的转换比例。
[0022]该数据处理单元可包括状态控制单元，该状态控制单元用于控制灯泡组件(或光源)的状态。灯泡组件(或光源)可工作于多个不同的状态，其中该多个状态指示光源的多个对应的不同照度级。存储于数据存储单元的数据项可包括(或可定义)状态机。该状态机可包括(或可定义)多个指示光源的多个对应的照度级的状态，以及在该多个状态的至少一些状态之间的多个转换。多个转换(730)通常取决于相应的多个事件。换句话说，从第一状态到第二状态的转换通常由检测到特定的事件触发。多个事件中的一个事件可由一个或多个条件限定。该一个或多个条件可包括一个或多个:关于芯片温度的条件；关于预定的时间间隔的条件；和/或关于市电电源电压的条件。
[0023]该状态控制单元可以用于确定该多个状态的当前状态。该当前状态通常是光源当前工作的状态。通过示例的方式，当前状态可指示光源的当前照度级。为此目的，状态可以包括关于提供给光源的功率值的信息。提供给光源的功率值可指示光源的照度级。提供的功率值和实际的照度级之间的电灯泡组件的具体关系可以在灯泡组件的制造过程中的照明校准的上下文中确定。该状态控制单元可以用于基于芯片的温度检测事件。该事件可由例如芯片温度超过或低于预定的温度阈值的条件来定义。此外，该状态控制单元可以用于基于状态机确定多个状态的目标状态。以示例的方式，该状态机可指示从当前状态到目标状态的事件相关的转换。该数据处理单元可以用于根据目标状态产生用于操作该光源的控制信号。
[0024]如上面指出的，多个状态的一个状态可指示电源转换器提供给光源的功率。用于目标状态的控制信号可用于操作电源转换器，这样电源转换器提供给光源的功率值对应于目标状态。多个状态中的一个状态可以与电源转换器的设置相关联。该设置可包括一个或多个:占空比和换向周期率。
[0025]该状态机可用于根据测量到的芯片温度(其通常指示光源的温度)选择的灯泡组件的状态。特别地，如果确定芯片温度超过预定的阈值，该状态机可以用于令光源进入目标状态(具有降低的照度级)。通过这样做，所述光源可以防止过热。
[0026]该状态机可给状态之间的转换提供滞后，使得从指示第一照度级的第一状态到指示第二照度级的第二状态的转换的发生取决于第一事件，该第一事件包括的条件为芯片温度超出第二阈值。第二照度级可低于第一照度水平。进一步，该状态机可指定从第二状态到第一状态的转换的发生取决于第二事件，该第二事件包括的条件为芯片温度低于第一阈值。第一阈值可低于第二阈值。使用滞后可增加灯泡组件的稳定性，特别是灯泡组件发出的光的稳定性。
[0027]状态机，多个状态和/或多个事件可取决于灯泡组件的工作阶段。通过这样做，可以考虑到光源的实际照度级可以取决于光源的温度。该工作阶段包括一个或多个:启动阶段和/或在特定的照度级的稳定阶段。该启动可以与光源的温度的斜升相关联，从而导致照度级的斜升。可设计状态机以补偿取决于温度的照度级的斜升，从而即使在斜升过程中也能产生光源的稳定照度。稳定阶段的光源的温度取决于光源的照度级(也就是取决于当前状态)。以示例的方式，对于每个电流状态，可定义不同的状态机，从而考虑光源的当前温度。
[0028]该数据处理单元可包括校准单元，该校准单元用于校准灯泡组件(例如在制造阶段或初始化阶段)。数据项可包括指示芯片温度和光源的温度之间的关系的默认的热模型。该热模型可包括多个参数，该参数指示灯泡组件的元件的热导率和/或热存储容量。校准单元可以用于在校准阶段或初始化阶段确定默认的热模型的灯泡组件具体参数，从而得到灯泡组件具体热模型。灯泡组件具体热模型可用于基于所测量的芯片温度确定光源的温度的估计值。
[0029]数据处理单元，用于基于灯泡组件具体热模型，确定灯泡组件具体状态机以操作灯泡组件。如上面指出的，该状态机可用于避免光源过热。为了提供可靠的过热保护，所测量的芯片温度和光源的实际温度之间应当有可靠的关系。灯泡组件具体热模型可用于提供一种用于定义状态机的可靠关系。
[0030]数据处理单元可以用于确定灯泡组件的多个相应的工作阶段的多个灯泡组件具体状态机。这是因为事实是(可能加上取决于温度的照明水平)热模型可取决于灯泡组件的温度。因此，不同的热模型可用于定义用于灯泡组件的不同工作阶段的不同的状态机。
[0031]该校准单元可以用于以光源的默认状态为条件确定芯片温度的时间演变。以示例的方式，该光源可设置成预定的照度级。该校准单元可用于响应将光源设置成预定的照度级，确定芯片温度的斜升。进一步，该校准单元可以用于基于确定的芯片温度的时间演变，确定默认热模型的灯泡组件具体参数。
[0032]可选地或另外，该数据处理单元可以用于将芯片温度的时间演变与灯泡组件的默认时间演变进行比较。该比较可以例如在灯泡组件的正常工作过程中执行(例如当打开灯泡组件时的启动阶段)。若芯片温度的时间演变与默认时间演变之间的偏差超出预定的偏差阈值，该数据处理单元可用于产生一个控制信号将光源工作于具有减少的照度级的安全工作模式。测得的时间演变和默认时间演化之间的偏差可以指示灯泡组件中的机械故障。
[0033]如上面指出的，该数据处理单元可以用于基于芯片温度以及基于灯泡组件具体热模型确定光源的温度的估计值。灯泡组件具体热模型可取决于灯泡组件的工作阶段。可选地或另外，基于流过光源的电流(例如基于驱动电流)和/或基于光源的电压(例如基于驱动电路的电源转换器的输出电压)该数据处理单元可以用于确定光源的温度的估算值。
[0034]根据另一个方面，描述了一种用于固态灯泡组件的驱动器电路。该驱动电路可包括电源转换器，该电源转换器依据接收到的控制信号用于将驱动信号输出到固态光源。进一步，该驱动电路可包括如本文件中描述的任一方面的控制器。该控制器可用于提供用于电源转换器的控制信号。
[0035]根据又一个方面，描述了一种灯泡组件。该灯泡组件可包括壳体，位于壳体中的固态发光器件以及连接到壳体并且用于连接到市电电源的电连接模块。进一步，该灯泡组件如本文件中描述的任一方面的驱动电路。该驱动电路可位于壳体中，并且可被连接以从电连接模块接收电力信号。进一步，该驱动电路可用于将电驱动信号提供给发光器件。
[0036]根据又一方面，提供一种用于固态灯泡组件的驱动电路的控制器，该控制器包括用于存储关于该灯泡组件的工作特性的数据项的数字数据存储单元，以及数字数据处理单元，该数字数据处理单元用于接收与处于控制之下的灯泡组件相关的温度信息，从数据存储单元取回存储的数据项，依据该接收到的温度信息和取回的数据项产生控制信号，以及输出该控制信号。
[0037]根据另一方面，提供了一种用于固态灯泡组件的驱动电路，该驱动包括用于依据接收到的控制信号输出驱动信号的电源转换器，以及用于将控制信号提供给电源转换器的控制器，其中该控制器包括用于存储关于该灯泡组件的工作特性的数据项的数字数据存储单元，以及数字数据处理单元，该数字数据处理单元用于接收与处于控制之下的灯泡组件相关的温度信息，从数据存储单元取回存储的数据项，依据该接收到的温度信息和取回的数据项产生控制信号，以及输出该控制信号。
[0038]根据另一方面，提供了一种灯泡组件，该灯泡组件包括壳体，处于壳体中的固态发光器件，连接到壳体并且用于连接到市电电源的电连接模块，用于输出指示组件的元件的工作温度的传感信号的温度传感器，以及驱动电路，该驱动电路处于壳体中，被连接以从电连接模块接收电力信号，以及用于将电驱动信号提供给发光器件，并且该驱动电路包括用于依据接收到的控制信号输出驱动信号的电源转换器，以及用于将控制信号提供给电源转换器的控制器，其中该控制器包括用于存储关于该灯泡组件的工作特性的数据项的数字数据存储单元，以及数字数据处理单元，该数字数据处理单元用于接收与处于控制之下的灯泡组件相关的温度信息，从数据存储单元取回存储的数据项，依据该接收到的温度信息和取回的数据项产生控制信号，以及输出该控制信号。
[0039]在一个例子中，该控制信号指示在该灯泡组件中的发光器件的所需的输出水平(也被称为照度级)。在一个例子中，该数据处理单元用于产生控制信号，该控制信号用于控制该灯泡组件的电源转换器中的开关的脉冲宽度调制。一个例子中还包括用于将温度信息(如芯片温度)提供给数字数据处理单元的集成温度传感器。在一个例子中，该数字数据处理单元用于通过参考存储在数字数据存储装置中的查找表产生控制信号。该查找表可用于将电源转换器的参数(或通过电源转换器提供的电量)与光源的照明状态相关联。这样，该查找表可结合状态机使用，以定义光源的不同照度级之间的转换。
[0040]在一个例子中，该数据处理单元用于产生控制信号，该控制信号用于引起以下情况的至少一种:发光器件的输出功率降低，发光器件的输出功率大体将至零，在预定时间段发光器件不活动，以及通过控制发光器件给用户产生指示信号。在一个例子中，当传感信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来降低发光器件的光输出水平。在一个例子中，当传感信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平大体降到零。在一个例子中，当传感信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来以线性方式降低发光器件的光输出水平。
[0041]在一个例子中，当传感信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平大体维持在预定的水平。在一个例子中，当传感信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平维持在预定范围内。在一个例子中，当传感信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来使发光器件的光输出水平提供指示信号给用户。在一个例子中，该数据处理单元用于接收数字值具有至少两位分辨率的温度信息。在一个例子中，该数据处理单元用于接收时间信息，以及用于另外根据该接收到的时间信息产生控制信号。在一个例子中，该系统包括至少一个时间传感器。该至少一个传感器既可以实施为控制IC芯片的一部分也可以实施为分立的热传感器元件。进一步说，代替或附加使用热传感器，相关的系统温度可以推导出所涉及的元件中的一个的任何特征参数。例如，具体组件的电压和电流设置可以用于指示LED温度。在这个例子中，该系统还可包括A/D转换器，该A/D转换器将感应到的热量转换成数字表示。该A/D转换器可具有至少2位的数字分辨率。
[0042]在一个例子中，该系统还可包括非易失性存储装置(如数字存储单元)。该装置可实施为闪存，OTP存储器或有线ROM存储器或任何用于非易失性数据存储的其他技术。在一个例子中，该存储装置实施为驱动IC芯片的一部分。存储器的内容可以在芯片测试和校准阶段，在IC插入到电源转换器模块时，在该电源转换器组件的测试时或SSL灯组件的完整组装后被编程到存储装置中。
[0043]在一个例子中，该系统还可包括具有控制信息输入的电源转换器，该控制信息输入设置传递到SSL设备的电功率值。在一个例子中，该控制信息为PWM信号的矢量，该PWM信号的矢量控制电源转换器模块内部的功率开关。在一个例子中，该系统还可包括数字控制器，该数字控制器产生所述控制信息从而传递到该SSL装置的功率量取决于接收到的存储在所述存储装置的数字热信息和特性信息。在一个例子中，该系统还可包括能够产生计时信息的系统时钟。
[0044]在一个例子中，该数字控制器执行系统状态，而状态之间的转换是以存储装置内的测量的温度水平和基准信息为条件的。状态之间的转换可取决于由系统时钟产生的时间信息以及存储于存储装置的时间基准信息。状态之间的转换还可取决于市电电源输入的开
/关事件。
[0045]在每个系统状态中，具体功率水平可传送到该SSL装置。通过选择传送到SSL装置的功率的合适的值可以设计该SSL灯组件，从而在所有条件下该SSL芯片温度保持低于某个最大限制从而通过设计元件降低需要确保温度限制的开销。通过设置取决于已组装的SSL灯中的容差信息的温度水平，感应的温度条件的精度可以大大提高，进一步降低了用于SSL灯组件的热设计所需的安全余量。
[0046]在一个例子中，该系统状态以及状态之间的转换被编程到存储设备。数字控制器的特征还在于存储内容被读取以及所有相关的系统参数根据存储在存储装置的信息来设置以及该工作状态根据存储装置里的信息来实施。
[0047]披露的系统能够实施具体的热分布(例如灯泡组件的热模型)或特性，该热分布或特性使需要用于SSL灯组件的热设计的安全余量的开销最小化。
[0048]该数字控制器可实施为硬连线逻辑，门阵列，FPGA或可包括为控制器。
[0049]在一个例子中，该系统根据存储在存储装置的至少一个感应的热信息和特性信息仅执行一个状态和设置传送到SSL装置的功率。在一个例子中，该特性信息可为查找表。在一个例子中，该特性信息可为增益信息以将传送到SSL装置的功率设置成从至少一个热传感器接收到的热信息的解析函数(如由热模型提供的)。
【专利附图】
【附图说明】
[0050]图1为示例灯泡组件的示意图；
[0051]图2为图1的组件的示例驱动电路的示意方块图；
[0052]图3为用于图2的电路的第一示例驱动的示意方块图；
[0053]图4为用于图3的驱动的示例控制器的示意方块图；
[0054]图5为示例的提供灯泡组件的温度相关控制的方法的步骤的流程图；
[0055]图6为灯泡组件的示例方块图；
[0056]图7a和7b展示了示例的可用于以温度相关方式控制灯泡组件的状态机；以及图8展示了示例的用于建模灯泡组件的热特性的网络图。【具体实施方式】
[0057]在当前上下文中，灯泡“组件”包括代替传统白炽灯灯丝型的灯泡所需要的所有的元件。从下面给出的例子的描述将会变得清楚，本文件的方面适于连接到标准电力供应的灯泡组件。在英式英语，该电力供应是指市电电力。而在美式英语，该供应是指电力线。其他术语包括AC电源，线路电力，家用电力以及电网电力。应当理解这些术语可以很容易互换，并具有相同的意思。
[0058]通常，在欧洲的电力供应是230-240V AC，50Hz，以及在北美是110-120VAC，60Hz。载于下文的原理适用于任何合适的电力供应，包括提及的市电/电力线，DC电源，以及经整流的AC电源。
[0059]图1为灯泡组件的示意图；该组件I包括灯泡壳体2以及电连接模块4。该电连接模块4可为螺纹式或卡口式，或其他任何形式的连接到灯泡座的连接件。固态光源(SSL)
6,例如发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED),设置在壳体2中。光源6可由单个发光器件或多个这样的器件提供。
[0060]驱动电路8位于灯泡壳体2中，用于将从电连接模块4接收到的电力转换成用于固态光源6的受控的驱动电流。至少一个温度传感器5设置在该组件中，以提供至少一个温度测量信号，该温度测量信号指示发光器件或该组件的其他的元件的温度。该温度传感器可由分立元件提供，或设置于一个或多个其他元件例如组件中的电源转换器或控制器。
[0061]该壳体2给光源和驱动元件提供一个适当的坚固的外壳，并且包括需要的光学元件以从该组件提供所需的输出光。该壳体2也提供散热功能，因为光源温度的管理对光输出的最大化和光源寿命很重要。相应地，该壳体设计成使光源产生的热能够从光源导走，并且作为一个整体位于组件外面。壳体设计的一个复杂之处在于，对于消费产品，为了防止伤害用户，壳体的外温度必须适当低。这些要求可导致壳体设计制造复杂。相应地，谨慎和准确地管理灯泡的热特性因此是可取的。
[0062]在组件中提供温度传感器能够控制电源转换器从而控制发光器件的温度。种控制可以借助直接测量发光器件的温度，或间接测量发光器件的温度。
[0063]图2更详细地展示了图1中的温度传感器5，光源6和驱动电路8。该驱动电路8包括整流器10，该整流器10接收交流电(AC)，并在其输出处传送整流电流(DC) 11。这个DC电源由驱动器12接收，该驱动器12用于输出受控的DC驱动信号以提供电能给光源6。来自驱动器12的输出驱动信号的电压和电流特性由光源6使用的发光器件的类型和数量确定。提供给光源6的功率根据所需的工作条件来控制。在一个例子中，该光源包括多个发光器件，以及需要具有50V或更高的驱动信号。一般来说，该驱动信号(特别是对应于SSL源的开启电压的驱动电压)可在IOV到超过100V的范围。
[0064]图3展示了示例的适于用于图2的驱动电路的驱动器12。该驱动器12包括电源转换器14，以及控制器16。该电源转换器14从整流器10接收DC电源11，并且用于将受控的驱动信号输出到光源6。控制器16从温度传感器5接收温度传感信号。该控制器16也可接收另外的与电源转换器14的工作和/或光源6的工作相关的传感或反馈信号。控制器16提供控制信号给电源转换器以使驱动信号15适于光源6所需的操作。应当理解，该DC电源可由提供给灯泡组件的经整流的AC电源提供，或由DC电源如电池提供。[0065]光源6包括多个发光器件的情况下，那些器件可由单个驱动信号控制，或可由代表不同控制通道的单独的控制信号来控制。可选地，该器件可由预定的组控制，每个组均具有控制信号或通道。多通道控制的一个例子是当光源产生白光时是使用红光，绿光和蓝光器件(RGB器件)。独立的控制通道使输出白光的色谱被调整。这种控制也适于使用具有不同的白色色温的器件的情况。
[0066]电源转换器14包括至少一个电感储能器件，以及至少一个开关器件。该快关器件由控制器16控制，并且可由金属氧化半导体场效应管(MOSFET)器件或其他适于开关高电压(例如高达数百伏)的器件提供。该电源转换器可由合适的电路结构提供。例如，可用于电源转换器的降压转换电路，升压斩波电路，降压/升压转换电路，SEPIC (单端初级电感转换器)电路，或反激式转换电路。该电源转换器可为单级电路，两级电路或多级电路。
[0067]图4展示了示例的适于用于图3的驱动的控制器16。该控制器16包括:输入/输出接口单元42，该输入/输出接口单元42用于接收温度传感信号和可能的另外的传感/反馈信号S (例如图3的信号17)以及用于输出控制信号C (例如图3的信号18);用于系统的所有控制的处理单元；以及用于存储处理单元44使用的数据存储单元46。可提供通信输入/输出单元48使处理单元44能够与其他灯泡组件或控制器通信，例如使用合适的有线或无线通信协议。控制器16还包括:电源稳压器50，该电源稳压器提供电源给控制器16中的单兀；以及时钟信号发生器52 (如震荡电路)，时钟信号发生器52用于向处理单兀44提供基准时钟信号。
[0068]该输入/输出界面单元42可包括用于提供数字信息给处理单元44的模数转换器。该界面单兀42可用于传送与至少一个输入信号相关的时间信息。
[0069]通过示例的方式，该处理单元通过借助提供的数据存储单元46可以是可编程的。该数据存储单元可由熔丝阵列，一次性可编程设备，闪存设备，或任何其他非易失性存储设备来提供。该设备可以是可重新编程的，或在控制器，驱动或灯泡组件制造过程中可以是可编程一次的。数据存储单元46的存储数据使处理单元44的功能能够根据电源转换器14的工作特性改变，并且允许单个驱动电路用于一系列不同的灯泡组件。
[0070]该处理单元44用于产生用于控制电源转换器14中的开关器件或器件的控制信号C。通常，该控制信号为脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号控制电源转换器14的开关器件14的占空比(也就是说“开”对“关”的比例)，以及因此控制该输出驱动信号15。该处理单元44将接收到的与组件的元件的工作温度相关的温度传感信号与作为数据存储于数据存储单元46的特性信息结合起来。
[0071]该处理单元44用于根据由存储的特性数据定义的所需的特性，根据温度传感信号控制提供给光源6的驱动信号15。该处理单元用于根据温度(如芯片温度)传感信号将光源和/或电源转换器从一个工作状态(如照明状态)改变成另一个工作状态。
[0072]例如，如果温度传感信号指示光源的工作温度达到一个不可接受的水平，则可以调整驱动信号从而源装置运行于预定的，可能降低的功率水平，以便降低其温度。可以实行这样的降低了的温度运行光源以例如延长光源的工作寿命。可选地，该光源可以完全关闭以防止损坏，并且随后可以在预定时间段后或温度降低到可接受的工作限制之内后重新打开。在一个例子中，该控制器用于引发光源将指示信号输出给用户。该指示可以是闪烁的光信号的形式，或其他适当的指示。[0073]该处理单元44用于根据温度测量信号以任何合适方式的产生控制信号。在一个例子中，处理单元44用于访问存储在数据存储单元46中的查找表。该查找表包括将温度测量转换成所需的功率水平的信息，因此能够相应地产生控制信号。在另一个例子中，该处理单元计用算法方法算出适当的功率水平，以及控制信号。这样的方法可以用硬件，软件或两者的结合实施。一个示例控制方案根据温度测量信号以线性方式控制光源的输出功率。
[0074]温度传感信息以及特性数据可以与其他传感信息结合，如电压，电流以及所需的输出功率信息。另外，或可选地，该温度信息可以跟与温度事件的计时有关的时间信息结合。该温度信息可用任何合适的形式提供给数据处理单元，例如以具有至少两位分辨率的数字信号形式。
[0075]图5展示了用于控制受制于温度信息的灯泡组件的示例方法的步骤。该方法在步骤1001开始，适当的特性数据被存储在数据存储单元中供以后参考。如上面提及的，这些数据可以在控制器，驱动或灯泡组件的制造过程中存储，或可在稍后的时间进行存储和/或更新。在步骤1002，接收温度传感信号，然后控制器取回存储于数据存储装置的相关的特性数据(步骤1003)。该控制器从温度传感信号以及存储的数据产生控制信号(步骤1004)。该控制信号之后输出到电源转换器以控制电源转换器的开关器件(步骤1005 )。
[0076]通过使用可编程的控制器，驱动器能够与各种不同组合的电源转换器级一起使用，如降压-降压/升压，SEPIC-SEPIC，SEPIC-反激式，反激式-降压/升压，或反激式-SEPIC，只需通过使用在数据存储装置中的不同的存储数据。该存储的数据决定电源转换器级的特性，以及因此可以针对用于任何特定的灯泡组件的特定级。
[0077]在一个例子中，该控制器在单个集成电路中实现，例如使用CMOS(互补金属氧化物半导体)衬底0.35微米工艺。该处理单元可由逻辑阵列，现场可编程门阵列，微控制器，或元件的任何适当组合来提供。
[0078]将理解的是，术语“固态光源”包括发光二极管(LED)，有机发光二极管(0LED)，以及任何其他适当的固态装置。这样的光源能够产生任何所需的输出光的光谱。
[0079]正如上文所述，该控制器(以及对应的方法)旨在监测和控制LED改造灯中(即灯泡组件I中)的温度。灯泡组件I的热控制的灵活性能够使用较便宜的LED (也就是光源6)，使用更少的冷却件(例如由灯泡组件I的壳体2的散热能力提供)，以更快的时间将产品推向市场，并增加灯泡组件I的生命周期。上述方面对LED照明的大规模部署和能量消耗的减少是很重要的。
[0080]提出的解决方案是利用数字逻辑和数字信号处理技术，以使灵活的，容易的和准确的热管理在低成本LED改造灯系统I中能够实现。
[0081]图6展示了示例的灯泡组件I。该组件I包括片上温度传感器105 (例如图1中的温度传感器5)和A/D (模拟到数字)转换单元101，该A/D转换单元101将来自温度传感器105的模拟输出信号转换成数字温度信号161。该数字温度信号161可指示具有至少2位的分辨率的温度。片上温度传感器105提供温度在本文件中被称为芯片温度。
[0082]该数字温度信号(或芯片温度)161可在校准单元102内进行处理。该校准单元102也可接收存储在存储单元146 (如图4的数据存储单元)的系统数据163 (也称为数据项)。存储单元146可以包括一次性可编程的非易失性存储器(OTP NVP)。该系统数据163根据整个系统的状态也就是说根据灯泡组件I的状态可以变化。通过示例的方式，该系统数据163在灯泡组件I的驱动过程可与灯泡组件I的正常工作过程不同。该校准单元102也可包括关于光源106 (如图1的光源6)的当前调光值或照度级162的信息。可选地或另外，该校准单元102可接收数据162，该数据162代表转换器级114，115当前处理的功率。以示例的方式，该数据162可包括电源转换器级114，115的设置(例如转换率，占空比，换向周期率等)。这样，数据162可指示光源106的照明状态(或照度级)。
[0083]该电源转换器114，115可以为单级电源转换器或多级电源转换器(如图6所示)。第一级115可包括降压，升压，反激式，SEPIC，共振或任何其他开关转换器拓扑结构。第一级115是可选的，也可以省略(例如，如果不需要高功率因数或转化率)。第二转换级114可包括任何转换器类型，特别是包括隔离拓扑结构的电源转换器。
[0084]该校准单元102可用于基于表示LED灯组件的热系统的物理特性的数据产生温度数据。具体地，校准单元102可用于根据由温度传感器105提供的温度信号161，确定在光源内的LED和散热模块106的温度估计值。为此目的，校准单元102可考虑到系统数据163，该系统数据建立灯泡组件I的热传递函数模型(例如灯泡组件I的热模型)。如上面指出的，该热传递函数根据灯泡组件I的状态或阶段(如LED的启动阶段，工作阶段，调光值)可以变化。进一步，该校准单元102可以考虑到数据162，该数据162指示LED的调光值(这里也称为调光值数据162)。该数据162可取自电源转换器114.115的设置(如由电源转换器控制器143，142使用)。该调光值数据162 (也称为照明状态数据162)可用于选择适当的系统数据(例如选择适当的热传递函数)。
[0085]进一步，灯泡组件I (特别是控制器116，该控制器116可对应于图4的控制器16)可包括状态控制单元144。该状态控制单元144可从存储单元146接收温度信息161，164以及系统状态数据165。该系统状态数据165可描述灯泡组件I的状态机。该状态机的每个状态可以(例如特征为)与对该状态敏感的温度事件相关联。进一步，该状态机可以(例如特征为)与各个事件发生时进入的后续状态相关联。
[0086]换句话说，该状态机可包括多个状态，该多个状态可指示各个预定的调光值。特别地，多个状态中的一个状态可指示电源转换器114，115的设置(设置与LED的各个调光值相关联)。又换句话说，该状态可指示供给LED的功率(功率与LED的各个调光值相关联)。进一步，该状态机可定义一个或多个事件，该事件可触发状态机的多个不同状态之间的转换。通过示例的方式，LED的温度特定估算值可导致多个不同状态之间的转换。可能的事件为，例如跨过温度阈值，超时事件，用户生成事件，在输入电源电压(即在市电电源)检测到的事件如输入电源电压的一个特定切相角。
[0087]图7a和7b展示了使用多个状态的状态机和温度跨越事件的可能的组合。每个状态均具有指定的照明状态。话句话说，每个状态均与LED6，106的相应照度级相关联。图7a展示了状态机700包括三个状态721，722，723和724。
[0088]第一状态721与LED的最大照度级(如100%)相关联，第二状态722与LED的中间照度级(如50%)相关联，第三状态723与LED的又一中间照度级(如10%)相关联，以及第四状态724与LED的最小照度级(如0%)相关联(如“关”)。每个状态721，722，723，724可由各个LED功率值701定义。
[0089]进一步，该状态机700包括多个事件。事件可由一个或多个条件定义，例如与由温度传感器105测得的芯片温度702有关的条件。第一事件可由芯片温度702小于Tl的条件定义，第二事件可由芯片温度702小于T2大于等于Tl的条件定义，第三事件由芯片温度702小于T3大于等于T2的条件定义，第四由芯片温度702小于T4大于等于T3的条件定义，第五由芯片温度702小于T5大于等于T4的条件定义，以及第六由芯片温度702大于等于T5的条件定义。
[0090]可选地或另外，事件可由与芯片温度702的转换有关的条件来定义，芯片温度702的转换为从低于阈值Tl，T2，T3，T4，T5中的一个的温度转换成高于Tl，T2，T3，T4，T5中的一个的温度(或相反)。换句话说，定义事件的事件或条件可与从任一方向跨过阈值Tl，T2，T3，T4，T5中的一个有关。
[0091]利用上述状态以及事件，图7a的状态机700定义了从当前状态到目标状态的转换730，取决于事件的检测(其中转换730由箭头指示)。通过示例的方式，该状态机700指定从第二状态722到第一状态721的转换取决于第一事件的检测。进一步，该状态机700指定从第一状态721到第二状态722的转换取决于第三事件的检测。状态机700的更多的转换由图7a的箭头示出。
[0092]以类似的方式，图7b展示了状态机710，状态机710包括两个状态721和723，多个事件，以及状态之间的多个可能的转换，取决于事件的检测。
[0093]状态机700，710对多个不同状态之间的转换做出滞后。从较低的照度状态723到较高的照度状态721的转换的滞后比相反的转换的滞后需要更低芯片温度702。通过这样做，状态机的稳定性可以得到改善。特别是可以避免状态之间的波动。
[0094]在示出的状态机700，710中，多个不同状态721，722，723，724之间的转换是突然的，从而引起照度级的突然变化。可以优选提供多个不同状态721，722，723，724之间的平稳转换(如以预定的照明梯度)，以给灯泡组件I的使用者屏蔽多个照度级之间的变化。通过示例的方式，两个状态之间的转换可需要数秒(如2秒或更久)
[0095]被状态控制单元144用来控制电源转换器114，115的状态机700，710可以从存储单元146作为状态数据165提供给状态控制单元144。由状态控制144确定的状态721，722，723，724指定了电源转换器104，115的一组参数，从而定义功率701的值，该功率提供给LED模块106，以及从而设置LED的照度。
[0096]使用利用状态机(如图7a和7b的状态机700，710)的状态控制通常优于使用比例调暗LED，该状态控制提供更好的稳定性，改进的重复性和更好的生产控制。进一步，比起使用比例调暗的灯泡组件，使用状态控制需要的(特别是关于散热的)设计储备降低。
[0097]如上面指出的，校准单元102可用于基于测量的芯片温度161确定LED温度的估算值。对此目的，校准单元102可利用系统数据163 (也称为数据项)，该系统数据163指定灯泡组件I的热传递函数模型。因此，校准单元102所使用的校准算法的目的是基于特定的芯片的温度161以及基于系统数据163产生准确的温度值。
[0098]图8展示了 LED改造灯的示例热模型。该模型以等效直流电网的形式提供。电阻801，802，804，806,808代表热阻(以K/W测量)或热传导性，电容器803，805，807表示储热装置，电压820，821，822对应于表示热功率的温度和电流。
[0099]如任何线性直流网络一样，如果所有的源和元件的值是已知的，或者如果线性独立的系统参数的等效值是已知的，在模型800的任何节点均可以计算。特别地，如果知道模型800中的特定节点的电压(温度)和电流(热功率)，则可以确定模型800中的不同节点的电压(温度)和电流(热功率)。特别地，基于热模型800可以确定芯片温度161，821和LED温度820之间的热传递函数。
[0100]在图6的灯泡组件I中，由温度传感器105提供的芯片温度161，821已知。可以根据用于建模的实际灯泡组件I来选择模型800的阻抗值和电容值，也就是说阻抗值和电容值取决于实际的灯泡组件，并且可相应编程。驱动损耗831和LED损耗832通常线性取决于LED的瞬时调光值。因为校准算法的调光值是已知的(例如，通过电平数据162)，在模型800的任何节点可以基于线性电路分析来估算。该电路可以硬连接或编程到校准单元102。该校准算法可利用多个温度信息(如从多个温度传感器105)。上述从测量的芯片温度821确定LED的温度820的方案在调节理论中可遵循“观察”的原则，其中控制算法包含关于设备物理学的信息和基于单个传感器信息模拟设备动态响应。这样一来，所有未知的系统参数可以从模拟设备提炼出来。
[0101]检测到的温度通常是取决于时间的幅度。动态是由涉及的热体(散热片，组件，填充材料)的热电阻801，802，804，806，808，以及热电容803，805，807给出。为了检测任何机械损坏或任何潜在过热原因(这可能是一个安全问题)，可以观察特征温度随时间的变化(一阶导数)以及每当系统超过在每时间单位的温度变化的关键限值时可以创建事件。
[0102]换句话说，模型800可以作为灯泡组件I的参考模型。此外，参考测量数据可提供给不同的方案。通过示例方式，参考测量数据可包括灯泡组件I的(在一定的照度级)在启动阶段的测量的芯片温度161随时间的斜升。如果芯片温度161实际测量的斜升偏离参考测量数据，这可能是指示该灯泡组件I内的机械故障。这样的机械故障可能会影响灯泡组件I的散热特性，以及可能因此影响光源106，6。作为对检测到这样的机械故障的应对，灯泡组件I可以在安全的工作模式下(例如，在低照度级)工作，从而保护光源106，6。
[0103]在下文中列出了本文件的示例性的多个方面:
[0104]方面I 一种用于固态灯泡组件的驱动电路的控制器，该控制器包括:
[0105]用于存储关于该灯泡组件的工作特性的数据项的数字数据存储单元；以及
[0106]数字数据处理单元，该数字数据处理单元用于接收与处于控制之下的灯泡组件相关的温度信息，从数据存储单元取回存储的数据项，依据该接收到的温度信息和取回的数据项产生控制信号，以及输出该控制信号。
[0107]方面2如方面I所述的控制器，其中该控制信号指示在该灯泡组件中的发光器件所需的输出水平。
[0108]方面3如方面I所述的控制器，其中该数据处理单元用于产生控制信号，该控制信号用于控制该灯泡组件的电源转换器中的开关的脉冲宽度调制。
[0109]方面4如方面I所述的控制器，还包括用于将温度信息提供给数字数据处理单元的集成温度传感器。
[0110]方面5如方面I所述的控制器，该数字数据处理单元用于通过参考存储在数字数据存储装置中的查找表产生控制信号。
[0111]方面6如方面I所述的控制器，其中该数据处理单元用于产生控制信号，该控制信号用于引起以下情况的至少一种:发光器件的输出功率降低，发光器件的输出功率大体将至零，在预定时间段发光器件不活动，以及通过控制发光器件给用户产生指示信号。
[0112]方面7如方面I所述的控制器，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来降低发光器件的光输出水平。
[0113]方面8如方面I所述的控制器，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平大体降到零。
[0114]方面9如方面I所述的控制器，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来以线性方式降低发光器件的光输出水平。
[0115]方面10如方面I所述的控制器，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平大体维持在预定的水平。
[0116]方面11如方面I所述的控制器，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平维持在预定范围内。
[0117]方面12如方面I所述的控制器，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来使发光器件的光输出水平提供指示信号给用户。
[0118]方面13如方面I所述的控制器，其中该数据处理单元用于接收数字值具有至少两位分辨率的温度信息。
[0119]方面14如方面I所述的控制器，其中该数据处理单元用于接收时间信息，以及用于另外根据该接收到的时间信息产生控制信号。
[0120]方面15 —种用于固态灯泡组件的驱动电路，该驱动包括:
[0121]用于根据接收到的控制信号输出驱动信号的电源转换器；以及
[0122]用于将控制信号提供给电源转换去的控制器，其中该控制器包括:
[0123]用于存储关于该灯泡组件的工作特性的数据项的数字数据存储单元；以及
[0124]数字数据处理单元，该数字数据处理单元用于接收与处于控制之下的灯泡组件相关的温度信息，从数据存储单元取回存储的数据项，依据该接收到的温度信息和取回的数据项产生控制信号，以及输出该控制信号。
[0125]方面16如方面15所述的驱动电路，其中该控制信号指示在该灯泡组件中的发光器件所需的输出水平。
[0126]方面17如方面15所述的驱动电路，其中该控制信号用于控制该灯泡组件的电源转换器中的开关的脉冲宽度调制。
[0127]方面18如方面15所述的驱动电路，还包括用于将温度信息提供给数字数据处理单元的集成温度传感器。
[0128]方面19如方面15所述的驱动电路，该数字数据处理单元用于通过参考存储在数字数据存储装置中的查找表产生控制信号。
[0129]方面20如方面15所述的驱动电路，其中电源转换器包括至少一个开关器件，以及至少一个电感储能器件，并且用于从电连接模块接收电力信号，以及用于将电驱动信号提供给发光器件。
[0130]方面21如方面15所述的驱动电路，还包括至少一个传感器件，该传感器件用于提供至少一个另外的传感信号给控制器，以及其中该控制器用于同样根据接收到的另外的传感信号产生控制信号。
[0131]方面22如方面15所述的驱动电路，还包括至少一个传感器件，该传感器件用于提供至少一个另外的传感信号给控制器，以及其中该控制器用于同样根据接收到的另外的传感信号的产生控制信号，以及其中该至少一个传感器件包括至少一个电压传感器，电流传感器，启动传感器，所需的输出功率传感器，红外线传感器，距离传感器和环境光传感器。
[0132]方面23如方面15所述的驱动电路，其中该数据处理单元用于产生控制信号，该控制信号用于引起以下情况的至少一种:发光器件的输出功率降低，发光器件的输出功率大体将至零，发光器件在预定时间段不活动，以及通过控制发光器件给用户产生指示信号。
[0133]方面24如方面15所述的驱动电路，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来降低发光器件的光输出水平。
[0134]方面25如方面15所述的驱动电路，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号将发光器件的光输出水平大体降到零。
[0135]方面26如方面15所述的驱动电路，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来以线性方式降低发光器件的光输出水平。
[0136]方面27如方面15所述的驱动电路，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平大体维持在预定的水平。
[0137]方面28如方面15所述的驱动电路，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平维持在预定范围内。
[0138]方面29如方面15所述的驱动电路，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来使发光器件的光输出水平提供指示信号给用户。
[0139]方面30如方面15所述的驱动电路，其中该数据处理单元用于接收具有至少两位分辨率的数字形式的温度信息。
[0140]方面31如方面15所述的驱动电路，其中该数据处理单元用于接收时间信息，以及用于另外根据该接收到的时间信息产生控制信号。
[0141 ] 方面32 —种灯泡组件包括:
[0142]壳体；
[0143]处于壳体中的固态发光器件；
[0144]连接到壳体并且用于连接到市电电源的电连接模块；
[0145]用于输出指示组件的元件的工作温度的传感信号的温度传感器；以及
[0146]驱动电路，该驱动电路处于壳体中，被连接以从电连接模块接收电力信号，以及用于将电驱动信号提供给发光器件，并且该驱动电路包括:
[0147]用于依据接收到的控制信号输出驱动信号的电源转换器；以及
[0148]用于将控制信号提供给电源转换器的控制器，其中该控制器包括:
[0149]用于存储关于该灯泡组件的工作特性的数据项的数字数据存储单元，以及；
[0150]数字数据处理单元，该数字数据处理单元用于接收与处于控制之下的灯泡组件相关的温度信息，从数据存储单元取回存储的数据项，依据该接收到的温度信息和取回的数据项产生控制信号，以及输出该控制信号。
[0151]方面33如方面32所述的组件，其中该控制信号指示在该灯泡组件中的发光器件所需的输出水平。[0152]方面34如方面32所述的组件，其中该控制信号用于控制该灯泡组件的电源转换器中的开关的脉冲宽度调制。
[0153]方面35如方面32所述的组件，还包括用于将温度信息提供给数字数据处理单元的集成温度传感器。
[0154]方面36如方面32所述的组件，该数字数据处理单元用于通过参考存储在数字数据存储装置中的查找表产生控制信号。
[0155]方面37如方面32所述的组件，其中电源转换器包括至少一个开关器件，以及至少一个电感储能器件，并且用于从电连接模块接收电力信号，以及用于将电驱动信号提供给发光器件。
[0156]方面38如方面32所述的组件，还包括至少一个传感器件，该传感器件用于提供至少一个另外的传感信号给控制器，以及其中该控制器用于同样根据接受到的另外传感信号产生控制信号。
[0157]方面39如方面32所述的组件，还包括至少一个传感器件，该传感器件用于提供至少一个另外的传感信号给控制器，以及其中该控制器用于同样根据接受到的另外传感信号产生控制信号，以及其中该至少一个传感器件包括至少一个电压传感器，电流传感器，启动传感器，所需的输出功率传感器，红外线传感器，距离传感器和环境光传感器。
[0158]方面40如方面32所述的组件，其中该数据处理单元用于产生控制信号，该控制信号用于引起以下情况的至少一种:发光器件的输出功率降低，发光器件的输出功率大体将至零，在预定时间段的发光器件不活动，以及通过控制发光器件给用户产生指示信号。
[0159]方面41如方面32所述的组件，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来降低发光器件的光输出水平。
[0160]方面42如方面32所述的组件，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平大体降到零。
[0161]方面43如方面32所述的组件，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来以线性方式降低发光器件的光输出水平。
[0162]方面44如方面32所述的组件，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平大体维持在预定的水平。
[0163]方面45如方面32所述的组件，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来将发光器件的光输出水平维持在预定范围内。
[0164]方面46如方面32所述的组件，其中当传感器信号指示温度高于预定的阈值水平时，该数据处理单元产生一个控制信号来使发光器件的光输出水平提供指示信号给用户。
[0165]方面47如方面32所述的组件，其中该数据处理单元用于接收具有至少两位分辨率的数字形式的温度信息。
[0166]方面48如方面32所述的组件，其中该数据处理单元用于接收时间信息，以及用于另外该接收到的时间信息产生控制信号。
【权利要求】
1.一种用于固态灯泡组件(I)的驱动器电路(12)的控制器(16，116);其中所述固态光源灯泡组件(I)包括光源(6，106);其中所述驱动器电路(12)包括电源转换器(14，114，115);该控制器(116)包括: 数据存储单元(46，146)，用于存储关于该灯泡组件(I)的工作特性的数据项(163，165)； 温度传感器，用于确定该控制器(116)的芯片温度；以及 数据处理单元(102，144，142，143)，用于接收该芯片温度(161)，从数据存储单元(146)取回所存储的数据项(163，165)，根据芯片温度(161)和取回的数据项(163，165)产生控制信号(18)，并将控制信号(18)输出到电源转换器(14，114，115)来操作该光源(6，106)。
2.如权利要求1所述的控制器(16，116)，其中: 数据处理单元(102,144，142，143)包括状态控制单元(144); 数据项(165)包括状态机(700，710)； 该状态机(700，710)包括指示光源(6，106)的多个对应的照度级的多个状态(721，722,723,724),以及在该多个状态(721，722，723，724)的至少一些状态之间的多个转换(730);以及 多个转换(730)取决于相应的多个事件。
3.如权利要求2所述的控制器(16，116)，其中: 该状态控制单元(144)用于确定该多个状态(721，722，723，724)的当前状态(721)； 该状态控制单元(144)用于基于芯片的温度(161)检测事件； 该状态控制单元(144)用于基于状态机(700，710)确定多个状态(722，722，723，724)的目标状态(722);以及 该数据处理单元(102，144，142，143)用于根据目标状态(722)产生用于操作该光源(6，106)的控制信号(18)。
4.如权利要求2或3所述的控制器(16，116)，其中: 多个状态(721，722，723，724)的状态(721)指示电源转换器(14，114，115)提供给该光源(6，106)的功率；和/或 多个状态(721，722，723，724)的状态(721)与该电源转换器的设置(14，114，115)相关联；其中该设置包括一个或多个工作周期和换向周期率。
5.如权利要求2-5任一项所述的控制器(16,116),其中: 多个事件中的一个事件由一个或多个条件定义； 该一个或多个条件包括一个或多个:关于芯片温度(161)的条件；关于预定的时间间隔的条件；关于市电电源电压的条件。
6.如权利要求2-5任一项所述的控制器(16，116)，其中，该状态机(700，710)给状态之间的转换(730 )提供滞后，使得: 从指示第一照度级的第一状态(721)到指示第二照度级的第二状态(722)的转换(730)的产生取决于第一事件，该第一事件包括的条件为芯片温度(161)超过第二阈值；其中第二照度级低于第一照度级，以及 从第二状态(722)到第一状态(721)的转换(730)的发生取决于第二事件，该第二事件包括的条件为该芯片温度(161)低于第一阈值；其中第一阈值小于第二阈值。
7.如权利要求2-6任一项所述的控制器(16，116)，其中: 状态机(700，710)，多个状态(721，722，723，724)和/或多个事件由灯泡组件(I)的工作阶段决定；以及 该工作阶段包括一个或多个:启动阶段，在特定的照度级的稳定阶段。
8.如前述权利要求任一项所述的控制器(16，116)，其中: 数据处理单元(102，144，142，143)包括校准单元(102)； 数据项(163)包括默认的热模型(800)，该热模型指示芯片温度(161)和光源(6，106)的温度之间的关系；以及 校准单元(102)用于在校准阶段确定默认的热模型(800)的灯泡组件的具体参数，从而产生灯泡组件的具体热模型。
9.如权利要求8的控制器(16，116)，其中数据处理单元(102，144，142，143)用于基于灯泡组件具体热模型，确定灯泡组件的具体状态机(700，710)以操作灯泡组件(I )。
10.如权利要求9的控制器(16，116)，其中数据处理单元(102，144，142，143)用于确定用于灯泡组件(I)的多个相应的工作阶段的多个灯泡组件的具体状态机(700，710)。
11.如权利要求8 -10任一项所述的控制器(16，116)，其中该校准单元(102)用于: 以光源(6，106)的默认状态为条件，确定芯片温度(161)的时间演变；以及 基于确定的芯片温度(161)的时间演变确定默认热模型(800)的灯泡组件的具体参数。
12.如权利要求11所述的控制器(16，116)，其中，数据处理单元(102，144，142，143)用于: 将芯片温度(161)的时间演变与灯泡组件(I)的默认时间演变进行比较；以及如果芯片温度(161)的时间演变与默认时间演变的偏差超出预定的偏差阈值，则产生控制信号(18)以在具有减少的照度级的安全工作模式下操作光源(6，106)。
13.如权利要求8-12任一项所述的控制器(16，116)，其中数据处理单元(102，144，142，143)，用于基于芯片温度(161)以及基于灯泡组件的具体热模型，确定光源(6，106)的温度估计值。
14.如权利要求13所述的控制器(16，116)，其中数据处理单元(102，144，142，143)，进一步基于流过光源(6,106)的电流和/或光源(6,106)的电源,用于确定光源(6,106)的温度估计值。
15.如前述权利要求任一项所述的控制器(16，116)，其中，芯片温度(161)表示为至少2位的二进制值。
16.一种用于固态灯泡组件(I)的驱动电路(12)，该驱动电路(12)包括: 电源转换器(14，114，115)，用于根据接收到的控制信号(18)将驱动信号(15)输出到固态光源(6，106)；以及 如权利要求1至15中任一项所述的用于将控制信号(18)提供给电源转换器(14，114，115)的控制器(16，116)。
17.一种灯泡组件(I)包括: 壳体(2)；位于壳体(2)中的固态发光器件(6,106)； 电连接模块(4)，连接到壳体(2)，并且用于连接到市电电源；以及如权利要求16的驱动电路(12)，位于壳体(2)中，被连接以从电连接模块(4)接收电力信号，以及 用于将电驱动信号(15)提供给发光器件(6，106)。
【文档编号】H05B33/08GK103843460SQ201280048920
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年10月11日 优先权日:2011年10月12日
【发明者】霍斯特·诺根, 斯特凡·扎雷尔科赫 申请人:Dialog半导体有限公司