LED照明设备的制作方法与工艺

本发明涉及一种LED照明设备。

背景技术：
近年来，随着LED(发光二极管)照明设备变得普及，出现了不仅能够控制调光而且还能够控制调色的产品。未审日本专利申请公开号2009-277514公开了一种照明电路，其在控制调光的同时减少了LED调光/照明设备中的LED所发射颜色的偏移，该LED调光/照明设备通过改变LED的光通量来控制调光。未审日本专利申请公开号2010-092776公开了一种LED驱动电路，其能够防止LED的不必要点亮并且具有高的电源效率。

技术实现要素：
然而，在通过恒定电流操作对LED的调光进行控制时，在传递利用其调光比小于1％的微小电流的情况下，电流由于诸如微计算机的输出、另一电路的响应、噪声的影响等等之类的因素而变得难以控制。此外，一般情况下，当LED发热时，正向电压下降。例如，在通过将日光颜色的LED和灯泡颜色的LED进行组合来控制调光的情况下，足够的电流被传递至具有日光颜色的LED的第一LED电路而微小电流被传递至具有灯泡颜色的LED的第二LED电路。当通过恒定电流操作开启LED时，在第一LED电路中，LED伴随着发热的所消耗功率下降，并且日光颜色的LED的亮度下降。与之相比，由于仅有微小电流被传递至第二LED电路，所以几乎没有LED的发热出现。在第二LED电路中，LED所消耗的功率并不下降，从而灯泡颜色的LED的亮度并不下降。结果，失去了日光颜色和灯泡颜色的平衡，并且颜色发生变化。未审日本专利申请公开号2009-277514描述了一种防止LED中所流过的直流的变化所导致的颜色偏移，但是并没有描述防止可能由部分LED电路中的LED发热所导致的组合颜色的变化。未审日本专利申请公开号2010-092776描述了一种包括两个LED模块的配置，但是并没有描述防止可能由部分LED电路中的LED发热所导致的组合颜色的变化。本发明的示例性目的是提供一种LED照明设备，其能够在控制调光和调色时通过开启两个以上LED电路中的LED来传递微小电流并且抑制可能由部分LED电路中的LED发热所导致的组合颜色的变化。根据本发明的LED照明设备包括第一LED电路以及包括颜色与第一LED电路中的LED有所不同的LED的第二LED电路，并且对调光和调色进行控制。经由开关元件和电压限制元件，第一LED电路中的LED的两端直接或经由电阻器连接至第二LED电路中的LED的两端，并且第一LED电路从第二LED电路接收功率，这是该设备的特征所在。根据本发明，在通过使用两个LED电路开启LED而对调光和调色进行控制时，微小电流得以传递，并且可能由部分LED电路中的LED发热所导致的组合颜色的变化得以抑制。附图说明本发明的这些目的以及其它目的和优势在阅读以下详细描述和附图之后将变得更为显而易见，其中：图1是具有两个LED照明电路的LED照明设备的一般电路图；图2是图示具有两个LED照明电路的LED照明设备的LED照明电路示例的电路图；图3是图示LED照明设备的调光和调色模式示例的示图；图4是图示示例性实施例中的LED电路示例的示图；图5是图示示例性实施例中的LED电路另一个示例的示图；图6是图示示例性实施例中的具体LED电路示例的示图；图7是图示示例性实施例中的LED电路另一个具体示例的示图；图8是图示示例性实施例中的LED电路另一个具体示例的示图；和图9是图示示例性实施例中的在通过微小电流开启两个LED电路中的LED的情况下的LED电路示例的示图。具体实施方式此后，将对本发明的示例性实施例进行描述。图1是具有两个LED照明电路的LED照明设备的一般电路图。在LED照明设备中具有两个LED照明电路的情况下，例如，每个LED照明电路为分别经由PFC(功率因数校正)向其提供功率的恒定电流电路。当两个LED连接至每个LED照明设备时，流过恒定的稳定电流。图2是图示具有两个LED照明电路的LED照明设备的LED照明电路示例的电路图。图2图示了作为LED照明电路的反激式电路(flybackcircuit)的示例。电阻器R1、电容器C2、二极管D2、电阻器R3、电容器C4和二极管D4是缓冲电路的部件，并且电阻器RS1和RS2是用于检测输出电流的电阻器。将对LED电路10中流动的电流进行描述。控制IC控制晶体管Q1的开/关状态。当晶体管Q1开启时，电流在变压器T1的初级线圈中流动，并且芯被生成的磁通量磁化。由于二极管D1的阳极连接至变压器T1侧，所以由变压器T1所导致的电流并不在LED电路10中流动。当晶体管Q1关闭时，累积在芯中的能量被释放，并且电流以正向方向向二极管D1流动。在LED电路20中流动的电流与以上类似。LED电路10和20分别经由反馈电路连接至控制IC。当反馈电路被光电耦合器等隔离时，LED电路10和20彼此电气地漂浮。图3是图示LED照明设备的调光和调色模式的示例的示图。在图3中，水平轴线指示从灯泡颜色向日光颜色的级别从1至9的调色状态，而垂直轴线则指示从暗状态向明状态的级别从1至9的调光状态。例如，图3中的状态“19”表示调光状态为“1”且调色状态为“9”。状态“11”则表示调光为“1”且调色为“1”的状态。在LED照明设备包括分别具有灯泡颜色的LED和日光颜色的LED的两个LED电路的情况下，LED之一有必要被微小电流所点亮，以使得LED照明设备执行图3所示的例如状态“19”或“11”这样的调光和调色模式。在图2所示的一般LED照明设备中传递其调光比小于1％的微小电流的情况下，电流由于诸如微计算机的输出、另一电路的响应、噪声的影响等等之类的因素而变得难以控制。此外，在单独向如图2所示的一般LED照明设备中的每个LED电路提供功率的情况下，当足够的电流通过恒定电流操作而被传递至一个LED电路而微小电流通过恒定电流操作被传递至其它LED电路时，对其传递足够的电流的LED电路中，LED伴随着发热所消耗的功率下降并且LED的亮度下降。与之相反，在对其传递微小电流的LED电路中，几乎不出现发热并且LED所消耗的功率并不下降，从而LED的亮度并不下降。结果，LED电路的LED之一所发出的光线颜色与其它LED电路的LED所发出的光线颜色互不相同，并且在通过颜色组合执行调光和调色的情况下，失去了颜色组合的平衡，并且整个LED中的颜色有所变化。因此，在示例性实施例中，两个LED电路中的其LED被微小电流所点亮的LED电路中的LED的两端经由开关元件和电压限制元件连接至其它LED的两端。图4是图示示例性实施例中的LED电路示例的示图。在图4中，仅图示了电阻器RS1和RS2、电容器C1和C3以及LED，而其它配置则被省略。所省略部分的配置与图2相类似。LED电路30中的LED群组所发出的光线颜色与LED电路40中的LED群组所发出的互不相同，并且示例性实施例的LED照明设备通过改变在每个LED电路中的LED群组中流动的电流来执行调光和调色。虽然在图4的示例中LED群组由五个LED所组成，但是LED的数量并不局限于五个而是任意数量的LED。例如，LED群组由一个LED所构成。在图4的示例中，LED电路40中的LED群组的两端经由开关元件和电压限制元件SR1和SR2连接至LED电路30中的LED群组的两端。例如，LED电路40中的LED群组的阳极侧上的端(图4中的点D)经由开关元件和电压限制元件SR1连接至LED电路30中的LED群组的相同极性侧上的端(阳极侧上的端，图4中的点A)。此外，LED电路40中的LED群组的阴极侧上的端(图4中的点E)经由开关元件和电压限制元件SR2连接至LED电路30中的LED群组的相同极性侧上的端(阴极侧上的端，图4中的点C)。LED群组例如由串联连接的两个以上LED所形成。该开关元件表示二极管、晶体管、FET(场效应晶体管)等，而该电压限制元件为电阻器、齐纳二极管等。通过提供电压限制元件，当LED电路40的操作停止时，在LED电路40中的LED群组中流动的电流变为小于在LED电路30中的LED群组中流动的电流，并且微小电流要被传递至LED电路40。在LED电路40中流动的电流的量由该电压限制元件所确定。此外，由于LED电路40使用LED电路30中的LED群组的两端作为电源，所以当LED电路30中的LED发热并且电压下降时，施加于LED电路40的电压也会下降。结果，LED电路30和40中的整个LED的颜色变化会较小。图5是图示示例性实施例中的LED电路另一个示例的示图。如图5所示，在LED电路40中的LED群组的两端经由开关元件和电压限制元件SR1和SR2连接至LED电路30中的LED群组的两端时，连接被形成至LED电路30中的LED群组的一些中间点。例如，在图5的示例中，LED电路40中的LED群组的阳极侧上的端(图5中的点D)经由开关元件和电压限制元件SR1连接至LED电路30中的LED群组中的一些中间点(图5中的点H)。在图4的示例中，开关元件和电压限制元件SR1提供在点A和D之间，而开关元件和电压限制元件SR2提供在点C和E之间。在图5的示例中，开关元件和电压限制元件SR1提供在点H和D之间，而开关元件和电压限制元件SR2提供在点C和E之间。在至少一侧上提供开关元件和电压限制元件就足够。图6是图示示例性实施例中的具体LED电路示例的示图。在图6的示例中，点C和E直接连接而并不经过开关元件和电压限制元件，而点H和D经由开关元件和电压限制元件进行连接。开关元件为二极管D5。二极管D5的阳极连接至点H侧，而阴极则连接至点D侧。电压限制元件为电阻器R5，其串联连接至二极管D5。当向一个LED传递足够的电流时的正向电压的值为Vf时，在LED电路40处于工作之中的情况下，在点D和E之间出现5*Vf的电势差，并且该电压高于点H和B之间的4*Vf。因此，电压以相反方向被施加至二极管D5，从而没有电流从LED电路30经由点H和D之间的部分向LED电路40流动。当LED电路40的操作停止时，点D和E之间的电势差变为小于点H和B之间的电势差。由于电压以正向方向被施加至二极管D5，所以电流开始经由二极管D5和电阻器R5从LED电路30流至LED电路40中的LED。通过电阻器R5，在LED电路40中的LED中流动的电流将形成微小电流。图7是图示示例性实施例中的LED电路另一个具体示例的示图。在图7的示例中，除了图6的配置之外，在点C和E之间提供晶体管Q3。晶体管Q3是其占空比可变的开关元件。例如，通过利用脉冲电压等驱动晶体管Q3或者通过改变脉冲电压等的占空比，可能对LED进行调光。结果，LED的亮度范围得以加宽。在图7的示例中，晶体管Q3为FET。在图7的示例中，除了图6的配置之外，在点C和E之间提供晶体管Q3。作为另一个示例，将替代图6的配置中的二极管D5而提供晶体管Q3。图8是图示示例性实施例中的LED电路另一个具体示例的示图。在图8的示例中，除了图6的配置之外，在电容器C3和点D之间提供二极管D7。二极管D7的阳极连接至电容器C3侧，而阴极则连接至点D侧。在利用微小电流开启LED群组时，从LED电路30经由二极管D5和电阻器R5流动的电流首先在电容器C3中进行充电。相应地，LED电路40中的LED群组的开启被延迟。在图8的示例中，为了防止该延迟而提供了二极管D7，通过该二极管D7，电容器C3不被充电并且LED群组的开启变得较快。因此，已经对利用微小电流仅开启LED电路40中的LED的配置进行了描述。然而，本发明并不局限于该配置。将利用微小电流仅开启LED电路30中的LED，或者LED电路30和40中的LED都将利用微小电路进行开启。图9是图示在利用微小电流开启示例性实施例中的两个LED电路中的LED的情形中的LED电路示例的示图。除了图7的配置之外，在点A和G之间提供开关元件和电压限制元件，并且在点B和F之间提供晶体管Q4。开关元件为二极管D6，分别地，二极管D6的阳极连接至点G侧，而阴极则连接至点A侧。电压限制元件为电阻器R6，并且电阻器R6和二极管D6串联连接。晶体管Q4是FET，并且所期望地，其在考虑栅极电压的情况下被部署在点B和F之间。当向一个LED传递足够的电流时的正向电压的值为Vf时，在LED电路40处于工作之中的情况下，在点D和E之间出现5*Vf的电势差，并且该电压高于点H和B之间的4*Vf。因此，电压以相反方向被施加至二极管D5，从而没有电流从LED电路30经由点H和D之间的部分向LED电路40流动。当LED电路40的操作停止时，点D和E之间的电势差变为小于点H和B之间的电势差。结果，电流开始经由二极管D5和电阻器R5从LED电路30流至LED电路40中的LED中。通过电阻器R5，在LED电路40中的LED中流动的电流将形成微小电流。另一方面，在LED电路30处于工作之中的情况下，在点A和B之间出现5*Vf的电势差，从而该电压高于点G和E之间的2*Vf。因此，电压以相反方向被施加于二极管D6，从而没有电流从LED电路30经由点A和G之间的部分向LED电路40流动。当LED电路30的操作停止时，点A和B之间的电势差变为小于点G和E之间的电势差。结果，电流开始从LED电路40经由二极管D6和电阻器R6流至LED电路30中的LED中。通过电阻器R6，在LED电路30中的LED中流动的电流将形成微小电流。此外，晶体管Q3和Q4是其占空比将有所变化的开关元件。通过利用其占空比将有所变化的脉冲电压等驱动开关元件，可能对LED进行调光。结果，LED的亮度范围得以加宽。在示例性实施例的LED照明设备中，在通过使用两个以上LED开启LED电路来执行调光和调色时，将要传递微小电流，并且可能由部分LED电路的LED发热引起的颜色组合的变化将得以抑制。另外，不必单独准备恒定电压源，这在成本和部件数量方面也具有优势。虽然在以上示例性实施例中已经将反激式电路作为LED电路示例进行了描述，但是另一种恒定电流电路也将得以使用。本发明不仅将应用于LED电路，而且还将应用于诸如有机EL(电致发光)设备的半导体发光设备的照明电路。此外，虽然在以上示例性实施例中已经对具有两个LED电路的LED照明设备进行了描述，但是该设备将具有三个以上的LED电路。以上实施例的部分或全部还将作为随后的权利要求进行描述，但是本发明并不局限于下文。附记1一种LED照明设备，包括第一LED电路以及具有颜色与第一LED电路中的LED有所不同的LED的第二LED电路，并且能够对调光和调色进行控制，其中所述第一LED电路中的LED的两端直接或经由电阻器连接至所述第二LED电路中的LED的两端，功率从所述第二LED电路提供至所述第一LED电路，以及所述LED的两端中的至少一端经由开关元件和电压限制元件进行连接。附记2根据附记1的LED照明设备，其中所述第一和第二LED电路中的每一个具有两个以上LED，所述第一LED电路中的至少一个LED的两端直接或经由电阻器连接至所述第二LED电路中的至少一个LED的两端，并且至少一个LED的两端中的至少一端经由所述开关元件和所述电压限制元件进行连接。附记3根据附记1或2的LED照明设备，包括串联连接至所述第一LED电路并且其占空比可变的开关元件。附记4根据附记1或3中任一项的LED照明设备，其中所述第一LED电路包括与LED并联连接的电容器以及连接在从所述第二LED电路提供功率的连接点和所述电容器之间的二极管。附记5一种LED照明设备，包括第一LED电路以及具有颜色与所述第一LED电路中的LED有所不同的LED的第二LED电路，并且能够对调光和调色进行控制，其中所述第一LED电路中的LED的两端直接或经由电阻器连接至所述第二LED电路中的LED的两端，功率从所述第二LED电路提供至所述第一LED电路，以及所述LED的两端中的至少一端经由用于施加电流的开关装置和用于限制电压的电压限制装置进行连接。工业实用性本发明适于在能够控制调光和调色的LED照明设备中使用。已经参考优选实施例对本申请的原理进行了描述和说明，应当清楚的是，可以在配置和细节方面对优选实施例进行修改而并不背离这里所公开的原理，并且在它们处于这里所公开主题的精神和范围的情况下，本申请意在被理解为包括所有这样的修改和变化。