CN103535113A - 用于固态照明灯具的寿命终止估计的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于估计固体照明灯具的寿命终止的方法和装置。通过随时间追踪诸如温度(330)和被供给到照明灯具(100)的电流(320)的实际工作参数，并且将其与查找表(360)中存储的估计寿命时间预测数据(370)进行比较，可以获得照明灯具的使用寿命状况的精确预测。

Description

用于固态照明灯具的寿命终止估计的方法和装置

技术领域

本发明总体上涉及固态照明。更具体地，本文所公开的各种发明方法和装置涉及监视固态照明灯具以预测其预期寿命。

背景技术

固态照明(“SSL”)技术，即基于诸如发光二极管(LED)的半导体光源的照明，其提供了对传统荧光灯、HID、和白炽灯的可行的替换。LED的功能优点和好处包括高能量转换和光效率、持久性、更低的操作成本及许多其他优点和好处。LED技术的新发展已经提供了有效而稳定的全光谱光源，其能够在许多应用中实现各种发光效果。

目前，出于例如一般照明、广告、紧急照明以及市区美化的许多目的，开发并设计了各种配置的发光二极管(LED)的照明***。基于LED的照明***已经在效率和可靠性上远远超过了传统白炽光源，并且已经实现了良好的颜色展现。由于近来这些***的效率(大约75％)、可靠性(大约50000小时)和功率密度(近似100lm/W)的增加赋予了每单位成本更高的流明，现在SSL处于进入办公室和家庭的大规模市场门口。今天，许多SSL***承诺寿命从大约25000到50000小时。由于这时候还没有经过安装和/或运行测试，所以需要精确预测该寿命。

照明灯具的用户可以具有关于该照明灯具的寿命的不同主要关注。例如，一个用户可能主要关注在照明灯具不再能够提供最小的充足的照明水平时被通知。另一个用户可能主要关注在该照明灯具的整个寿命中该灯具产生一致的照明水平。又一个用户可能主要关注使该灯具的寿命最大化，而不是关注照明水平保持恒定。

目前，照明灯具的寿命终止的估计一直主要基于制造时已知的信息。然而，这种估计没有结合可以基于特定于照明灯具的工作条件而更加精确地确定具体灯具的寿命终止的信息。因此，基于怎样配备该SSL照明灯具的几个因素，对于当前SSL应用的寿命终止估计可能不充足。这种因素可以包括环境工作温度、环境湿度水平、功率循环的频率、工作期间该照明灯具是否调光、以及调光程度和调光频率(如果有调光)。进一步地，如果该照明灯具没有连续开着，那么用户可能很难估计该照明灯具的工作时间，由此作出寿命终止估计更加困难。

寿命终止指示(有时被称作Canary)能够预测照明灯具的寿命。例如，用于检测SSL寿命终止的直接方法是使用光检测器监视该SSL的输出。这种检测器可以指示该SSL的输出什么时候降到低于阈值水平。然而，这种方法可能是复杂并且昂贵的，特别是如果这种检测器被直接结合到该照明灯具。

因此，本领域需要提供基于照明灯具的具体工作条件的、针对SSL应用的紧凑的、低成本且实时的寿命终止估计。

发明内容

本公开针对用于估计固态照明灯具的寿命的发明方法和装置。例如，通过随时间跟踪温度和LED电流并且将其与查找表中所存储的寿命预测数据相比较，可以获得该***的预期寿命的相当准确的预测。结合实际工作参数使这个预测比基于制造和/或安装时已知的信息的初步估计更加精确，并且可以获得这个预测而不需要昂贵且复杂的光敏器件。

通常，在一个方面，用于估计照明灯具的寿命终止的方法包括步骤，测量照明灯具的使用时间，并且提供寿命终止表格，该表格具有由第一索引值和第二索引值所索引的一系列表格值。步骤包括周期性测量第一照明灯具参数值和第二照明灯具参数值。另一个步骤涉及从之前的平均第一参数值和第一照明灯具参数值来计算当前平均第一参数值。其他步骤包括，从之前的平均第二参数值和第二照明灯具参数值计算当前平均第二参数值，和从使用当前平均第一参数值作为第一表索引并且使用当前平均第二参数值作为第二表索引的寿命终止表获得寿命终止值。

在第一方面的一个实施例中，该照明灯具包括基于LED的照明单元。另外，第一参数可以包括电流水平，第二参数可以包括温度，并且表格值可以是估计的寿命终止时间。

在第一方面的第二实施例中，该照明灯具可以包括基于LED的照明单元，其中第一参数包括使用时间值，第二参数包括温度，并且该表格值可以是电流水平。

在第三实施例中，该第一方面的方法进一步包括步骤，将寿命终止值与使用时间值相比较，并且如果该使用时间值超过寿命终止值，那么激活寿命终止指示。

通常，在第二方面，用于控制具有驱动器和照明单元的固态照明灯具的方法包括步骤，测量使用时间值和提供寿命终止表格。该寿命终止表包括由第一索引值和第二索引值索引的、估计照明灯具的寿命终止时间的一系列值。其他步骤包括，测量由驱动器提供到照明单元的电流水平、计算平均电流水平、测量照明单元的温度、和计算平均工作温度值。进一步的步骤包括从查找表获取寿命终止值，其中该平均电流水平包括第一索引值并且平均工作温度值包括第二索引值。

在第二方面的一个实施例中，该方法包括步骤，将寿命终止值与使用时间值相比较，并且如果寿命终止值超过该使用时间值，那么指示该固态照明灯具已经达到估计的寿命终止。

在第二方面的第二实施例中，该方法包括步骤，至少部分地基于寿命终止值将由驱动器提供到照明单元的电流水平调整到目标电流水平。在第二方面的第三实施例中，该方法包括步骤，至少部分地基于该照明单元的温度将由驱动器提供到照明单元的电流水平调整到目标电流水平。

在第二方面的第四实施例中，该方法包括步骤，至少部分地基于恒定光输出值将由驱动器提供到照明单元的电流水平调整到目标电流水平。在第二方面的第五实施例中，该方法包括步骤，至少部分地基于最小目标寿命将由驱动器提供到照明单元的电流水平调整到目标电流水平。

通常，在第三方面，照明灯具装置包括具有至少一个LED和温度传感器的基于LED的照明单元和驱动器。该驱动器包括与该基于LED的照明单元电通信的传感电路，其中该传感电路被配置为监视该温度传感器并且测量到该基于LED的照明单元的电流。该驱动器进一步包括与基于LED的照明单元电通信的控制器和传感电路。该控制器被配置为维持使用时间值、读取温度传感器和到基于LED的照明单元的电流、并且调节到该基于LED的照明单元的电流。该控制器进一步包括处理器和存储器，该处理器被配置为计算平均电流和平均温度，并且该存储器被配置为存储平均电流、平均温度、使用时间值、和寿命终止表。寿命终止表包括估计该照明灯具的寿命终止时间的一系列值。

通常，在第四方面，一种用于估计照明灯具的寿命终止值的***，包括基于LED的照明单元。该基于LED的照明单元进一步包括至少一个LED和温度传感器，和驱动器。该驱动器包括与该基于LED的照明单元电通信的传感电路，其中该传感电路被配置为从温度传感器读取温度值并且测量该驱动器和该基于LED的照明单元之间的电流值。该驱动器包括与基于LED的照明单元电通信的控制器和传感电路。该控制器被配置为调节到该基于LED的照明单元的电流，并且提供对温度值和电流值的撷取。该驱动器进一步包括与该控制器通信的处理器。该处理器包括存储器，其被配置为存储平均电流、平均温度、具有估计照明灯具的寿命终止时间的一系列值的寿命终止表。该处理器被配置为周期性地计算该平均温度和平均电流，并且进一步地被配置为从寿命终止表获取寿命终止值。

通常，在第五方面，用于创建固态照明灯具的查找表的方法包括步骤：接收寿命终止阈值、计算光输出效果、计算电流效果、计算结温度效果、生成由第一索引和第二索引所索引的查找表条目、并在查找表中记录该查找表条目、第一索引和第二索引。

如本文中所使用的，为了本公开的目的，该术语“LED”应该被理解为包括任何电致发光二极管或其它类型的基于载流子注入/结的***，其能够响应于电信号生成辐射。因此，该术语LED包括响应于电流发光的各种半导体基结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等，但不被限制于此。特别是，该术语LED涉及全部类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)，其可以被配置为在红外光谱、紫外光谱、和可见光谱(通常包括从大约400纳米到大约700纳米的辐射波长)的各个部分的一种或多种中生成辐射。LED的一些示例包括各种类型的红外LED、紫外线LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED、和白色LED(下面进一步讨论)，但不限制于此。同时应该理解，LED可以被配置为和/或控制为对于给定光谱(例如，窄带、宽带)生成具有各种带宽(例如，半高全宽，或FWHM)和在给定通用颜色分类内的各种主波长的辐射。

例如，被配置为生成基本上白光的LED(例如，白色LED)的一个实施方式可以包括许多裸片，其分别发出不同光谱的电致发光，这些电致发光结合地混合形成基本上白光。在另一个实施方式中，白光LED可以与磷光剂材料关联，该材料将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱。在这个实施方式的一个示例中，具有相对短的波长和窄的带宽光谱的电致发光“泵浦”该磷光剂材料，其转而辐射具有稍微较宽光谱的较长波长的辐射。

也应该理解，该术语LED不限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上所讨论的，LED可以涉及单个发光器件，其具有被配置为分别发出不同的辐射光谱的多个裸片(例如，其可以单独可控或不可以单独可控)。同时，LED可以与被认为是该LED(例如，一些类型的白色LED)的组成部分的磷光剂关联。通常，该术语LED可以涉及封装的LED、非封装的LED、表面安装LED、板上芯片LED、T封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括某种类型的包装和/或光学元件(例如，扩散透镜)的LED。

该术语“光源”应该被理解为涉及许多辐射源的任何一种或多种，包括基于LED的源(包括如上面所定义的一个或多个LED)、白炽光源(例如，白炽灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如，钠蒸汽、汞蒸汽、和金属卤化物灯)、激光、其它类型的电致发光源、火致发光源(例如，火焰)、蜡烛发光源(例如，气灯罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如，气体放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、电流发光源、晶体发光源、显像管发光源、热致发光源、摩擦发光源、声致发光源、射频发光源、和发光聚合物，但不限制于此。

给定的光源可以被配置为在可见光谱内、可见光谱外、或两者组合内生成电磁辐射。由此，在本文中可互换使用术语“光”和“辐射”。另外，光源可以包括作为组成部件的一个或多个滤波器(例如，彩色滤波器)、透镜、或其他光学部件。同时，应该理解，光源可以被配置用于许多应用，包括指示、显示、和/或照明，但不限制于此。“照明源”是特别被配置为生成具有足够强度以有效地照亮内部或外部空间的光源。在这个背景中，“足够强度”涉及在空间或环境中所生成的可见光谱中的足够的辐射功率(在辐射功率或“光通量”方面，经常采用单位“流明”来表示在全部方向上来自光源的总的光输出)，从而提供环境照明(即，该光可以被间接察觉到以及可以在被完全察觉到或部分察觉到之前从一个或多个许多居间表面反射)。

为了本公开的目的，术语“颜色”可以与术语“光谱”互换使用。然而，该术语“颜色”通常用于主要涉及可由观察者察觉到的辐射的属性(尽管这个用法不是意图限制这个术语的范围)。因此，术语“不同颜色”隐含地涉及具有不同波长分量和/或带宽的多个光谱。同时应该理解，该术语“颜色”可以结合白色光和非白色光两者使用。

在本文中该术语“照明灯具”被用于涉及以特定规格、组件、或封装的一个或多个照明单元的实施方式或布置。该术语“照明单元”在本文中被用于涉及包括一个或多个同一或不同类型的光源的装置。给定照明单元可以具有许多用于光源的安装布置、外壳/壳体布置和形状、和/或电气和机械连接配置的任何一个。另外，给定照明单元可以选择性地与关于光源操作的各种其他部件(例如，控制电路)相关联(例如，包括、被耦合到和/或被封装在一起)。“基于LED的照明单元”涉及这样的照明单元，其包括单独的或与其他非基于LED的光源结合的如上面所讨论的一个或多个基于LED的光源。“多通道”照明单元涉及基于LED的或非基于LED的照明单元，其包括至少两个被配置为分别生成不同辐射光谱的光源，其中每个不同的源光谱可以被称为多通道照明单元的“通道”。

该术语“控制器”在本文中通常被用于描述关于一个或多个光源工作的各种装置。控制器能够以许多方式执行(例如，用专用硬件)，从而执行本文中所讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其采用一个或多个微处理器，该微处理器可以使用软件(例如，微代码)被编成以执行本文中所讨论的各种功能。可以采用处理器或不采用处理器来实施控制器，并且控制器也可以被实施为用于执行一些功能的专用硬件和用于执行其它功能的处理器(例如，一个或多个可编程微处理器和关联电路)的组合。可以在本公开的各种实施例中采用的控制器部件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)、和现场可编程门阵列(FPGA)。

在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(在本文中一般被称为“存储器”，例如，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM的易失性和非易失性计算机存储器、软盘、紧致盘、光盘、磁带等)关联。在一些实施方式中，该存储介质可以用一个或多个程序编码，该程序当在一个或多个处理器和/或控制器上运行时，执行本文中所讨论的至少一些功能。各种存储介质可以在处理器或控制器内固定，并且是可运输的，以便其上存储的一个或多个程序能够被载入处理器或控制器中，以便执行本文中所讨论的本发明的各个方面。该术语“程序”或“计算机程序”在本文中一般意义上被用于涉及任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)，其能够被采用于编程一个或多个处理器或控制器。

如本文中所使用的该术语“网络”涉及两个或多个器件(包括控制器或处理器)的任何互连，这些互连便于在任何两个或多个器件之间和/或被耦合到网络的多个器件间传输信息(例如，用于器件控制、数据存储、数据交换等)。如应该容易理解的，适用于将多个器件相互连接的各种实施方式的网络可以包括各种网络拓扑中的任何网络拓扑并且采用各种通信协议中的任何协议。另外，在根据本公开的各种网络中，两个器件之间的任何一个连接可以表示该两个***之间的专用连接，或者可替换的非专用连接。除了携带意图用于两个器件的信息之外，这种非专用连接可以携带未必意图用于两个器件的任一个的信息(例如，开放网络连接)。此外，应该容易理解，如本文中所讨论的器件的各种网络可以采用一个或多个无线、有线/线缆、和/或光纤链路，从而便于贯穿该网络的信息传输。

如本文中所使用的术语“用户接口”涉及人类用户或操作员和一个或多个器件之间的接口，其使得能够在用户和器件之间通信。在本公开的各种实施方式中可以采用的用户接口的示例包括开关、电位计、按钮、拨号盘、滑动件、鼠标、键盘、键区、各种类型的游戏控制器(例如，操纵杆)、跟踪球、显示屏、各种类型的图形用户接口(GUI)、麦克风以及可以接收某种形式的人类生成的刺激并且响应于此生成信号的其他类型传感器。

该术语“使用时间”涉及当照明灯具在工作中时的持续时间，而不包括该照明灯具断开电源的时间。

该术语“寿命终止”涉及时间间隔，在该时间间隔之后，预期照明灯具不在指定工作容许限度内工作。被用于确定寿命终止值的阈值的示例可以包括L70，其指示其后该照明灯具以最大额定电流能够产生最多百分之七十的峰值照明的时间。然而，可以使用不同的寿命终止阈值，例如，L75、L80、或者其他用户可选择的阈值。

该术语“恒定光输出”(CLO)涉及在照明灯具的寿命内期望维持的固定目标照明水平。一般地，设定CLO涉及通过减少被提供到照明灯具的电流水平来减少在照明灯具寿命开始时的最大可能光输出水平。随着时间的推移，被提供到该照明单元的电流的量可以被增加以维持固定目标照明水平。

该术语“最小目标寿命”涉及照明灯具将产生在寿命终止照明阈值上的光的时间长度。一般地，设定最小目标寿命涉及减少在照明灯具寿命开始时的最大可能光输出水平，以换取预期的寿命延长。然而，所产生的实际照明可以取决于该照明灯具的当前工作状况向上或向下变化。

应该理解，上述概念和下面更详细讨论的附加概念(假设这些概念不是相互不一致)的全部组合被认为是属于本文中所公开的发明主题的一部分。特别是，在本公开的结尾出现的所要求的主题的全部组合被认为是属于本文中所公开的本发明的主题的一部分。同时应该理解，本文中明确采用的、也可能出现在通过参考结合的任何公开中的术语应当赋予本文所公开的特定概念的最一致含义。

附图说明

在附图中，遍及不同的视图，类似的参考标记泛指相同部件。同时，该附图不必按比例，而是通常将重点放在说明本发明的原理上。

图1示出了LED照明灯具的示例性实施例。

图2是LED照明灯具的示例性实施例的示意方框图。

图3是用于估计照明灯具的寿命终止的方法的第一示例实施例的流程图。

具体实施方式

当初次配备时，固态照明灯具可以以额定电流提供最大照明水平，称为L100。如前所述，该固态照明灯具的照明能力通常随时间降低。一般，在灾难性故障之前，例如该照明灯具不再提供任何照明时，该照明水平会继续降低至适当的照明水平以下。因此，用于由照明灯具提供的最小照明水平的阈值可以取决于应用而变化。这个阈值是寿命终止阈值的一个示例。

更广泛地说，申请人已经认识到并且理解了，提供如下的方法和装置是有益的，该方法和装置使得用户能够为照明灯具定义寿命终止的照明阈值、提供什么时候已经达到寿命终止的指示、并且配置灯具使得根据给定应用的需要提供照明直到寿命终止和使得服从实际工作条件和照明灯具的使用历史。

考虑上述，本发明的各种实施例和实施方式涉及提供基于照明灯具的具体工作条件，针对SSL应用的紧凑的、低成本实时的寿命终止估计。

计算寿命终止

通常，对于固态照明灯具存在三种基本的寿命终止方案。在第一方案下，该用户可以将照明灯具配置为具有用户选择的寿命终止照明水平阈值。当该照明灯具在不超过最大额定电流的前提下，不再能够产生在寿命终止照明阈值处或以上的照明时，达到寿命终止。在第二方案下，该用户可以配置恒定的阈值照明水平，例如L80，并且该照明灯具被配置为在该阈值水平提供恒定照明，由此将寿命终止定义为该照明灯具在该阈值水平不再能提供照明的时间。在第三方案下，该用户主要关注该照明灯具提供固定持续时间的照明。在全部三个方案中，该照明灯具可以指示什么时候已经达到寿命终止。当然，在本公开的范围内，其他寿命终止方案也是可能的。

此外，如前面所描述的，用于具体照明灯具的寿命终止阈值可以取决于特定于照明灯具的条件，该条件包括使用时间、温度和所提供的电流水平。更确切地，能够基于三个可变因素调整SSL的估计寿命。根据电气照明社会技术备忘录21(TM-21)的拟合规则(fitting rules)，可以通过下式计算流明输出效果：

$L70=\frac{\ln \left(\frac{B}{0.7}\right)}{\mathrm{\α}}$ (等式1)

其中α和B是Weibull参数。Weibull参数是将输出值(在该情形中，即照明灯具的故障率)联系输入参数(在该情形中，即电流和温度)的统计数。通过类比，考虑线性函数：

y＝a*x+b   (等式2)

这里y是输出且x是输入，而a和b是联系x和y的参数。Weibull参数α和B将等式1的输出值与输入值联系的方式类似于本领域中技术人员所熟知的在线性方程等式2中a和b联系输入和输出值x和y的方式，但更加复杂。

可以使用通过下式的线性叠加来计算使用时间或按小时的有效接通时间

T_{effective on}＝[T_on，1十T_on，2...]/24小时   (等式3)

其中T_on,1表示照明灯具接通时的第一连续的时间跨度，并且T_on,2表示照明灯具接通时的第二连续的时间跨度。

可以基于等式1使用LED流明减值模型，计算LED电流I_LED对LED照明灯具的寿命终止的影响为

$L70\left(\mathrm{kHrs}\right)=\frac{180}{{(I_{\mathrm{LED}}/350)}^{0.7}\·e^{(1000\·\left(\frac{1}{60+273}\right)-\left(\frac{1}{T_J+273}\right))}}$ (等式4)

其中由分母控制电流效果。

基于上面等式，该结温度效果可以通过以下关系线性化

1+0.0081*DT     (等式5)

其中DT是与125摄氏度的基准的温度差。该温度可以被用于近似该照明灯具的照明输出水平。使用温度近似照明水平，而代替直接用光传感器测量照明水平可能是有利的，这是因为温度传感器通常比光传感器更简单且更低廉。

通过将电流值和温度值的范围应用到上述等式，并且将得到的寿命终止值记录为例如由输入电流值和输入温度值索引的表条目，可以计算估计的寿命终止值的表格。下面进一步描述该寿命终止表格。

照明灯具

参考图1，在第一实施例中，照明灯具100被配置为顶置照明。支撑110可以作为用于照明灯具的支架，并且作为用于例如AC功率市电的电连接的导管。该支撑110连接到驱动器外壳120。该驱动器外壳容纳如下所述的驱动器，该驱动器被配置为控制、监视、并调节到所连接的LED阵列130的功率，其中该LED阵列可以包含多个LED照明单元140。应该注意，其它实施例可以具有多于或少于第一实施例中所述的LED照明单元。

参考图2，照明单元100的第二实施例的示意的方框图包括两个主要元件，其包括LED AC驱动器220和LED光引擎230。通过AC市电210向驱动器220供给电力。该AC/DC转换器224将来自AC市电210的交流电转换为向DC/DC转换器226供给的直流电。AC/DC转换器224和DC/DC转换器226可以由控制器222控制。例如，该控制器222可以将DC/DC转换器226配置为将第一输入电流转换为第二输入电流。然后，第二输入电流可以被供给到LED光引擎230。该LED光引擎230可以包含被配置作为照明阵列130的一个或多个LED照明单元140(参看图1)。

传感电路228可以监视几个参数，例如，由驱动器220供给到LED光引擎230的电压V_LED、由驱动器220供给到LED光引擎230的电流I_LED、和LED光引擎230的温度TEMP_LED，其中TEMP_LED由LED光引擎230内的温度传感器232检测。该温度传感器232可以检测整个LED光引擎230的温度或一个或多个代表性的LED照明单元140的温度。该传感电路228与该控制器222通信，并且该控制器222可以经由传感电路228撷取温度、电流和电压参数值。

该控制器222可以被配置为测量该照明灯具100的使用时间、撷取被供给到LED光引擎230的当前电压和电流、和LED光阵列130的当前温度(参看图1)。如下所述，该控制器222可以使用这些参数来估计该照明灯具100的寿命终止。

在第二实施例下，该控制器222和该传感电路228每个都被包括在驱动器220中。然而，不反对其它具有不同配置的等效功能性的实施例。例如，在第一替换实施例中，该传感电路228可以被包括在LED光引擎230中，并且该控制器222可以位于该照明灯具100外部并且通过有线或无线网络连接与其它元件远程通信。例如，在先前所述的第二寿命终止方案下，该控制器222可以调节到LED光引擎230的电流水平，以便足以提供恒定的照明水平。然而，因为LED光引擎230的照明能力随时间减弱，所以该控制器222可以考虑该LED光引擎230的当前能力的这一因素，以便确定供给到LED光引擎230的适当的电流水平。此外，可以考虑LED光引擎230的当前温度，以便确定供给到该LED光引擎230的适当的电流水平。

应该注意，用于配置寿命终止参数的接口超出本文献的范围。然而，这种接口的示例可能包括按钮接口、用于与诸如拇指驱动器的外部器件通信的USB连接器、便携式计算机或平板计算机、或有线或无线网络接口。

该照明灯具100可以以几种方式的任何一种方式指示已经达到该灯具的寿命终止。例如，该控制器222可以调节到LED光引擎230的电流，以便使该LED光引擎230的光输出周期性闪烁或缓慢衰减(slow fades)。例如，该指示可以从每星期五个缓慢衰减开始，然后每天五个缓慢衰减，然后当临界地低时，通过连续闪烁。更加复杂的指示意味着可以包括例如通过生成电子邮件或即时消息，或以其他方式与诸如膝上型计算机或平板计算机之类的外部设备通信，来通过有线或无线网络进行通知。然而，用于指示该照明灯具的寿命终止的具体装置超出本文献的范围。

寿命终止确定方法

图3是估计照明灯具的寿命终止的方法的第一示例实施例的流程图。应该注意，流程图中的任何过程描述或块应被理解为表示模块、分段、代码的部分、或步骤，这些模块、分段、代码的部分、或步骤包括用于在流程中执行具体逻辑功能的一个或多个指令，并且如本发明的领域中的技术人员所应当理解的，可替换的实施方式包括在本发明的保护范围内，其中取决于所涉及的功能，可以以所示或所讨论的顺序之外的顺序运行功能，这些顺序包括大体上并行地或相反顺序。

该方法从块300开始。如由块310所示地计算该照明灯具的使用时间。如上所述，该使用时间考虑照明灯具已经接通电源的时间的量。测量当前被供给到该照明灯具的电流水平(块320)，并且测量该照明灯具的温度(块330)。计算该照明灯具的平均温度(块340)和被供给到照明灯具的平均电流水平(块350)。该平均电流水平和该平均温度被用作在块360从寿命终止表格查找寿命终止估计的索引。下面进一步描述该寿命终止表格。应该注意，如果该平均温度和/或平均电流水平没有准确地对应于该寿命终止表格的索引值，那么可以使用线性插值从最邻近的索引值计算寿命终止值。

在块370，比较使用时间值与寿命终止估计。如果该使用时间超过该寿命终止估计，那么在块380指示寿命终止。如果该使用时间不超过该寿命终止，那么该过程周期性重复(块310到块370)。该周期性重复的时间间隔可以例如是一周、一天、一小时等。可以在例如非易失性存储器中存储该寿命终止值、平均电流值和平均温度值，以用于该方法的后续迭代。在下文中描述存储的值的另外使用。

注意，在其他实施例中，使用时间在触发指示之前可以不超过该寿命终止估算。例如，寿命终止指示可以被配置为在使用时间接近寿命终止值的给定百分比内的寿命终止估计时发生，例如在95％的寿命终止值。可替换地，寿命终止指示可以被配置为在使用时间在寿命终止值的固定时间量内时发生，例如在一个月或一个星期内。类似地，用于靠近寿命终止的指示器可以不同于寿命终止的指示器。例如，靠近寿命终止的指示器可以是照明灯具的周期(periodic)，在这里寿命终止指示器可以是照明灯具的闪烁。此外，可以存在这样的方案，其中可以清除和/或重置所存储的使用时间、温度和电流值。例如，在LED光引擎230(参看图2)物理上没有与驱动器220(参看图2)集成的照明灯具100(参看图2)中，该照明灯具内的LED光引擎(图2)可以独立于驱动器220(图2)更换。在这个示例中，所存储的值可以根据新的LED光引擎230(图2)的安装而被重置，以便该使用时间被恢复成零，以便自LED光引擎230(图2)的更换时间起计算随后的寿命终止测量。

寿命终止查找表实施例

通常，如上所述，寿命终止查找表的示例性实施例可以包含由平均温度和平均电流水平索引的寿命终止值阵列。例如，如表1所示，可以通过使用平均电流值和平均温度值参照寿命终止表来获取寿命终止值。

表格1寿命终止查找表的示例性实施例

其中，T是温度索引，例如以开氏温度，I是LED电流索引，例如以安培，并且t是寿命终止值，例如以小时。因此，t_1，1是在温度T₁和电流I₁直到寿命终止的小时。例如，该寿命终止表格可以在照明灯具的制造期间被编程到集成电路(IC)的非易失性存储器中，或者经由编程接口被现场编程。可以基于所使用的LED类型、LED***的类型、应用的特性等来定制寿命终止表格。如上所述，如果输入电流和温度值没有直接对应于寿命终止表格中的索引值，那么可以使用线性插值来从邻近的索引值获取寿命终止值。

在可替换实施例中，该查找表可以是反向撷取。例如，代替使用电流和温度作为撷取寿命终止值的索引值，可以使用时间值和温度从该表格撷取电流。这种反向查找的应用包括如上所述的第二方案，其中期望恒定的照明水平，并且由持续时间定义寿命终止，在该持续时间之后，该照明灯具不再能够产生所期望的照明水平而不超过最大额定电流。在第二方案中，给定类似于表格1的格式化表格，可以检索对应于当前温度所索引的表格列以找到当前使用时间。当找到当前使用时间值时，对应于所找到时间值的表格行获取可以通过驱动器220(图2)向照明灯具提供的电流水平，以便产生所期望的照明水平。应该注意，代替反向撷取表格，可以使用查找表的可替换实施例，其中该表格由时间和温度索引以获取电流。

在另一个实施例中，时间和电流值可以被用于在查找表中撷取温度值。如上所述，温度值可以被用于估计照明灯具的输出照明水平。如上，可以用时间和电流索引的查找表直接获取温度值，或者通过反向撷取温度和电流所索引的查找表间接地获取温度值，或者用温度和时间所索引的查找表获取温度值。

可以类似地生成在第三方案下使用的查找表，其中该寿命终止持续时间被视为恒定值，并且所测量的使用时间和温度可以用于确定被应用到照明灯具的电流水平，因此实现寿命终止持续时间。

存在如上所述的实施例的其他优点，例如照明灯具中存储使用时间值可以对解决保修纠纷有帮助。例如，如果提出声称在保证的使用时间之前照明灯具出现故障的保修请求，那么该存储的使用时间值可以被用于核实该照明灯具的实际使用时间。

尽管本文中已经描述并说明了几个发明实施例，但是本领域技术人员将容易设想用于执行这里描述的功能和/或获取这里描述的结果和/或这里描述的一个或多个优点的各种其他装置和/或结构，并且每个这些变化和/或更改都被认为在本文描述的发明实施例的保护范围内。一般地说，本领域技术人员将容易理解，本文中所述的全部参数、尺寸、材料和配置意思是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料、和/或配置将取决于具体应用或本发明的教导被用于的应用。本领域技术人员仅仅使用常规实验将认识到或能够确定本文中所述的具体发明实施例的许多等效方案。因此，应当理解，仅仅通过示例呈现上述实施例，并且在所述权利要求及其等效方案的范围内，可以以与具体描述或请求所不同的其他方式实践本发明的实施例。本公开的发明实施例涉及本文中所述的每个个体特征、***、制品、材料、套件、和/或方法。此外，如果这种特征、***、制品、材料、套件、和/或方法没有相互矛盾，那么本公开的发明范围内包括两个或多个这种特征、***、制品、材料、套件、和/或方法的任何组合。

如本文中所定义和使用的，全部定义应该被理解为按词典定义、参考结合的文献中的定义、和/或所定义术语的普通意义。

如本文中在说明书和权利要求中所使用的不定冠词“一”和“一个”，除非相反地清楚指示，否则应该被理解为“至少一个”。

如本文中在说明书和权利要求中所使用的短语“和/或”应该被理解为意思指这样连结的元件的“一个或两个”，即在一些情况中结合出现并在其它情况中分离出现的元件。用“和/或”列出的许多元件应该以相同方式理解，即“一个或多个”如此连结的元件。除了由“和/或”从句具体指出的元件，无论与所具体指出的元件是否有关，可以选择性存在其他元件。因此，如非限制示例，“A和/或B”的引用当与诸如“包括”的开放性语言结合使用时，在一个实施例中能够仅涉及A(选择性地包括除了B以外的元件)；而在另一个实施例中，能够仅涉及B(选择性地包括除了A以外的元件)；在又一个实施例中，能够涉及A和B两者(选择性地包括其他元件)；等等。

同时应该理解，除非相反地清楚指示，在本文中所请求的包括超过一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不必限制于该方法所记载的步骤或动作的顺序。

在权利要求以及上面的说明书中，诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“由...组成”等等的全部过渡性短语被理解为开放性的，即意思包括但不限制于此。过渡性短语“由...构成”和“基本由...构成”应该分别是闭合的或半闭合的过渡性短语。

Claims (30)

1.一种用于估计照明灯具的寿命终止的方法，包括以下步骤：

测量所述照明灯具的使用时间(300)；

提供寿命终止表格，其包括由第一索引值和第二索引值所索引的一系列表格值；

周期性地测量第一照明灯具参数值(320)和第二照明灯具参数值(330)；

从以前的平均第一参数值和所述第一照明灯具参数值(340)来计算当前平均第一参数值；

从以前的平均第二参数值和所述第二照明灯具参数值(350)来计算当前平均第二参数值；以及

使用所述当前平均第一参数值作为第一表格索引并且使用所述当前平均第二参数值作为第二表格索引(360)，从所述寿命终止表格获取寿命终止值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述照明灯具包括基于LED的照明单元；

所述第一参数包括电流水平；

所述第二参数包括温度；以及

所述表格值包括估计的寿命终止时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述照明灯具包括基于LED的照明单元；

所述第一参数包括使用时间值；

所述第二参数包括温度；以及

所述表格值包括电流水平。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

基于所述当前平均第一参数值和所述当前平均第二参数值，对所述寿命终止值进行线性插值。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

比较所述寿命终止值和所述使用时间值(370)；以及

如果所述使用时间超过所述寿命终止值，那么激活寿命终止指示(380)。

6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括以下步骤：

比较所述电流值和最大额定电流值；以及

如果所述电流值等于或超过所述最大额定电流值，那么激活寿命终止指示(380)。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤，

接收寿命终止阈值，其中所述寿命终止阈值包括代表所述照明灯具的减弱的照明能力的值。

8.一种用于控制固态照明灯具的方法，所述灯具包括驱动器和照明单元，所述方法包括以下步骤：

测量使用时间值(310)；

提供寿命终止表格，其包括由第一索引值和第二索引值所索引的、用于估计所述照明灯具的寿命终止时间的一系列值；

测量由所述驱动器向所述照明单元提供的电流水平(320)；

计算平均电流水平(350)；

测量所述照明单元的温度(330)；

计算平均工作温度值(340)；以及

从查找表获取寿命终止值(360)，其中所述平均电流水平包括所述第一索引值并且所述平均工作温度值包括所述第二索引值。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括以下步骤：

比较所述寿命终止值和所述使用时间值(370)；以及

如果所述寿命终止值超过所述使用时间值，那么指示所述固态照明灯具已经达到估计的寿命终止(380)。

10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括以下步骤，

至少部分地基于所述寿命终止值，将由所述驱动器向所述照明单元提供的所述电流水平调整到目标电流水平。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括以下步骤，

至少部分地基于所述照明单元的温度，将由所述驱动器向所述照明单元提供的所述电流水平调整到所述目标电流水平。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤，

至少部分地基于恒定光输出值，将由所述驱动器向所述照明单元提供的所述电流水平调整到所述目标电流水平。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤，

至少部分地基于最小目标寿命，将由所述驱动器向所述照明单元提供的所述电流水平调整到所述目标电流水平。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤，

使用所述照明单元的温度和所述最小目标寿命，从所述寿命终止表格获取目标电流水平。

15.一种照明灯具，包括：

基于LED的照明单元，其进一步包括至少一个LED和温度传感器；以及

驱动器，其进一步包括：

传感电路，其与所述基于LED的照明单元电通信，所述传感电路被配置为监视所述温度传感器并且测量到所述基于LED的照明单元的电流；

控制器，其与所述基于LED的照明单元和所述传感电路电通信，所述控制器被配置为维持使用时间值、读取所述温度传感器和到所述基于LED的照明单元的电流、并且调节到所述基于LED的照明单元的电流，所述控制器进一步包括：

处理器，被配置为计算平均电流和平均温度；和

存储器，被配置为存储所述平均电流、所述平均温度、所述使用时间值、和包括估计所述照明灯具的寿命终止时间的一系列值的寿命终止表格。

16.根据权利要求15所述的照明灯具，进一步包括：

用于接收输入数据的装置；以及

用于指示所述使用时间值已经超过寿命终止值的装置。

17.根据权利要求16所述的照明灯具，其中输入数据包括用于所述寿命终止表格的至少一个值。

18.根据权利要求15所述的照明灯具，其中输入数据包括一致光输出(CLO)水平。

19.根据权利要求15所述的照明灯具，其中输入数据包括用于所述基于LED的照明单元的目标寿命终止。

20.根据权利要求19所述的照明灯具，其中所述处理器被配置为至少部分地基于所述恒定光输出值计算目标电流水平，并且进一步被配置为将所述目标电流水平向所述控制器通信。

21.一种用于估计照明灯具的寿命终止值的***，包括：

基于LED的照明单元，其进一步包括至少一个LED和温度传感器；

驱动器，其进一步包括：

传感电路，其与所述基于LED的照明单元电通信，所述传感电路被配置为从所述温度传感器读取温度值并且测量所述驱动器和所述基于LED的照明单元之间的电流值；以及

控制器，与所述基于LED的照明单元和所述传感电路电通信，所述控制器被配置为调节到所述基于LED的照明单元的电流，并且提供对所述温度值和所述电流值的撷取；以及

处理器，其与所述控制器通信，其进一步包括：

存储器，其被配置为存储平均电流、平均温度、和包括估计所述照明灯具的寿命终止时间的一系列值的寿命终止表；

其中，所述处理器被配置为周期性地计算所述平均温度和平均电流，并且进一步被配置为从所述寿命终止表获取寿命终止值。

22.根据权利要求21所述的***，进一步包括：

用于接收输入数据的装置；以及

用于指示已经达到寿命终止值的装置。

23.根据权利要求22所述的***，其中输入数据包括用于所述寿命终止表和/或一致光输出(CLO)水平的至少一个更新值。

24.根据权利要求22所述的***，其中输入数据包括用于所述基于LED的照明单元的目标寿命终止。

25.根据权利要求24所述的***，其中所述处理器被配置为基于所述恒定光输出值计算目标电流水平，并且进一步被配置为将所述目标电流水平向所述控制器通信。

26.一种用于创建固态照明灯具的查找表的方法，包括以下步骤：

接收寿命终止阈值；

计算流明输出效果；

计算电流效果；

计算结温效果；

生成由第一索引和第二索引所索引的查找表条目；以及

在所述查找表中记录所述查找表条目、所述第一索引和所述第二索引。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述寿命终止阈值包括降低的照明水平，所述查找表条目包括估计的寿命终止时间值、所述第一索引包括电流值，并且所述第二索引包括温度值。

28.根据权利要求26所述的方法，其中所述寿命终止阈值包括恒定的照明水平，所述查找表条目包括估计的寿命终止时间值、所述第一索引包括电流值，并且所述第二索引包括温度值。

29.根据权利要求26所述的方法，其中所述寿命终止阈值包括恒定的照明水平，所述查找表条目包括电流值、所述第一索引包括服务时间值，并且所述第二索引包括温度值。

30.根据权利要求26所述的方法，其中所述寿命终止阈值包括目标寿命终止的持续时间值，所述查找表条目包括电流值、所述第一索引包括服务时间值，并且所述第二索引包括温度值。

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