CN103999549B - 发光器件和*** - Google Patents

Abstract

器件包括第一和第二端子(1、2)、第三和第四端子(3、4)、第一连接(11)、第二连接(12)和电容器(41)，第一和第二端子(1、2)连接到包括第一发光二极管的第一负载电路(21)，第三和第四端子(3、4)连接到包括第二发光二极管的第二负载电路(22)，第一连接(11)使第一和第三端子(1、3)相互连接，第二连接(12)使第二和第四端子(2、4)相互连接，第一和第二连接(11、12)的至少一个为功率耗散连接，第一和第二负载电路(21、22)的至少一个适配为经由第一和第二连接(11、12)从源(31)接收第一功率，电容器(41)被并联耦合到第二负载电路(22)用于存储经由依赖电流方向的元件(42)接收的能量并且用于将第二功率提供到至少第二负载电路(22)。

Description

发光器件和***

技术领域

本发明涉及发光器件。本发明还涉及包括发光器件的***。

这种发光器件的实例为灯及其部件。

这种***的实例为包括源的灯。

背景技术

WO2008/007298A2公开了用于将功率施加到从多个负载中选择的负载的器件。为了这个目的，该器件包括每个负载一个开关和用于控制所述开关的控制段。

US2010/0295472公开一种具有多个输出通道的电源。每个输出通道具有负载和可控开关。并且提供与所述负载并联的电容。

发明内容

本发明的目的是提供改进的发光器件。本发明的进一步目的是提供改进的***。

根据第一方面，提供的发光器件包括

第一和第二端子，被连接至第一负载电路，该第一负载电路包括至少一个第一发光二极管，

第三和第四端子，被连接至第二负载电路，该第二负载电路包括至少一个第二发光二极管，

第一连接和第二连接，第一连接适配为使第一和第三端子相互连接，第二连接适配为使第二和第四端子相互连接，第一和第二连接的至少一个为功率耗散连接，第一和第二负载电路的至少一个适配为经由第一和第二连接从源接收第一功率，和

电容器，与第二负载电路并联耦合，并且适配为存储经由依赖电流方向的元件接收的能量，并且适配为将第二功率提供到至少第二负载电路。

发光器件包括被连接至第一负载电路的第一和第二端子，第一负载电路包括至少一个第一发光二极管，并且发光器件包括被连接至第二负载电路的第三和第四端子，第二负载电路包括至少一个第二发光二极管。为了防止每个负载电路均需要源，第一和第三端子经由第一连接彼此连接，并且第二和第四端子经由第二连接彼此连接。因此，第一和第二负载电路的至少一个将经由这些第一和第二连接从源接收第一功率。通常，第一和第二连接的至少一个将为功率耗散连接，这是由于在现实世界中无法实现没有功率损耗的理想连接。因此，第一和第二负载电路的组合将示出不均匀的功率分布，除非采取额外措施。

为了能以更先进的方式施加功率，不需要每个负载一个开关和用于控制开关的控制段，该发光器件具有电容器，该电容器与第二负载电路并联耦合，并且适配为存储经由依赖电流方向的元件接收的能量，并且适配为将第二功率提供到至少第二负载电路。结果，第一和第二负载电路两者都是由该源供电，其之间没有电容器，并且至少第二负载电路也是经由/由电容器供电，并且通过经由依赖电流方向的元件访问(address)电容器/对电容器进行充电，能够以更高级的方式来应用功率。

每个负载电路均包括任何类型并且以任何组合的一个或多个发光二极管。在第一负载电路的左侧，在第一和第二负载电路之间，并且在第二负载电路的右侧，可以存在另外的负载电路。

发光器件的实施例被限定为：电容器经由依赖电流方向的又一元件与第二负载电路并联耦合，所述又一元件适配为防止经由通过第三和第四端子的电流路径对电容器进行充电。这样，该电容器仅经由依赖电流方向的元件充电，并不经由通过第三和第四端子的电流路径充电。然而，经由依赖电流方向的又一元件，电容器能够供给第二功率。

发光器件的实施例被限定为：第一和第二连接的至少一个适配为经由依赖电流方向的又一元件分别将第一和第三端子以及第二和第四端子连接，所述又一元件适配为防止电容器将一部分第二功率提供给第一负载电路。这样，该电容器只能够将第二功率供给到第二负载电路，并且第二功率被更精确地供给。

发光器件的实施例被限定为：该源适配为以直流电压信号或脉冲电压信号或其组合的形式供给第一功率以及能量。这样，该源具有双重功能，这是有效率的。该直流电压信号或直流电压信号可以具有可调节的振幅，以控制电容器的充电。该脉冲电压信号可以具有可调节的振幅和/或可调节的占空比，以控制电容器的充电。并且该脉冲电压信号可以被增加到DC电压信号等等。

发光器件的实施例被限定为：第一负载电路包括适配为过滤脉冲电压信号的又一电容器。这样，该脉冲电压信号在第一负载电路内被过滤。例如，该又一电容器减少了可能响应于脉冲电压信号出现的峰值电流，和/或例如减少了响应于脉冲电压信号的第一负载电路的不期望的工作(诸如第一发光二极管的照明或闪烁)。在第一负载电路包括一串第一串联发光二极管的情形中，又一电容器可以被并联到该串。

发光器件的实施例被限定为：第一和第二端子适配为被耦合到该源，第二负载电路适配为经由第一和第二连接从该源接收第一功率来定义。这里，第一负载电路被认为位于比第二负载电路靠近该源。

发光器件的实施例被限定为进一步包括：

被连接到包括至少一个第三发光二极管的第三负载电路的第五和第六端子，该第三负载电路适配为从又一源接收第三功率。

这里，该发光器件被认为进一步包括从又一源接收第三功率的第三负载电路，该又一源可以是与用于为第一和第二负载电路供电的相同的源，或者可以是不同的源。

发光器件的实施例被限定为进一步包括：

被连接到包括至少一个第四发光二极管的第四负载电路的第七和第八端子，

第三连接适配为使第五和第七端子相互连接，并且第四连接适配为使第六和第八端子相互连接，第三和第四连接的至少一个为功率耗散连接，并且第四负载电路适配为经由第三和第四连接从又一源接收第四功率。

这里，发光器件被认为进一步包括从又一源接收第四功率的第四负载电路。再次，通常，第三和第四连接的至少一个是功率耗散连接。

发光器件的实施例被限定为：第三和第七端子适配为经由一个或多个又一连接被连接到彼此，并且第四和第八端子适配为经由一个或多个又一的连接被连接至彼此。再次，通常，一个或多个又一连接的至少一个是功率耗散连接。结果，在该源和又一源是相同的源的情形中，相应的第一、第二、第四和第三负载电路被从左到右以及从右到左供电，并且经由电容器能够在中心某处引入附加功率。在该源和又一源为不同源的情形中，相应的第一、第二、第四和第三负载电路经由该源被从左到右供电，并且经由又一源被从右到左供电，并且经由电容器和具有依赖电流方向的元件能够在中心某处引入附加功率。又一电容器和依赖电流方向的又一元件不排除将附加功率引导到更多位置。

发光器件的实施例被限定为：第一负载电路适配为经由第一和第二连接从该源接收第一功率。这里，第二负载电路被认为位于比第一负载电路靠近该源。

发光器件的实施例被限定为：第一和第二连接两者都是功率耗散连接、第一连接包括电阻大于零的导体、并且第二连接包括电阻器。这样，经由意图引入功率损失的电阻器，能够通过选择电阻器的值来适配功率分布。

发光器件的实施例被限定为：相应的第一和第二负载电路包括串联连接到相应第一和第二发光二极管的相应第一和第二电阻器。这样，该功率分布能够通过选择第一和第二电阻器的值来适配。

发光器件的实施例被限定为：第一和第二负载电路具有不同的工作电压。这样，通过选择第一和第二负载电路的适当工作电压以及可能是依赖电流方向的元件的适当工作电压和可能是第三和第四负载电路的适当工作电压，并且通过选择每个电阻器的适当值，并且通过选择直流电压信号或脉冲电压信号或其组合的适当值，能够实现产生均匀光强度分布的功率分布。通过适配DC电压信号或脉冲电压信号或其组合的值，能够改变该光强分布，而无需每个负载一个开关和用于控制该开关的控制段。

发光器件的实施例被限定为：依赖电流方向的元件包括二极管或齐纳二极管或晶体管。二极管和齐纳二极管相对廉价，但是其在导通状态显示出一些电压降。除了与此关联的功率损耗，这个电压降也将影响该电压，并因此影响该发光器件中的电流分布。这能够使用诸如MOSFET的晶体管来解决，晶体管允许在导通状态中的这个电压降减少。所述晶体管可能需要一些本地控制，以便近似理想二极管的行为，但是不需要经由单独的信号源以及延长超过发光器件的布线来控制。

根据第二方面，所提供的***包括如上所定义的发光器件，并且还包括该源。例如，该源包括AC/DC转换器或开关模式电源或另一种电源。

能够理解的是，能够避免每个负载一个开关和用于控制开关的控制段。基本思想能够是，主功率将从源被直接供给到一组负载电路，并且辅助功率将从不同于该源的电容器被供给到该组负载电路或较小组负载电路。

已经解决提供改进发光器件的问题。进一步优点能够是，以简单的方式增加照明选项的数目变为可能。

本发明的这些及其他方面将从下文中所述的实施例显而易见并且参考所述实施例阐述。

附图说明

在附图中：

图1示出包括器件的***的第一实施例，

图2示出源信号和光输出，

图3示出包括器件的***的第二实施例，和

图4示出包括器件的***的第三实施例。

具体实施方式

在图1中，示出包括发光器件的***的第一实施例。该***包括第一源31和第二源32以及该器件。该器件包括被连接到包括至少一个第一发光二极管的第一负载电路21并且被连接到第一源31的第一和第二端子1、2。该器件还包括被连接到第二负载电路22的第三和第四端子3、4，第二负载电路22包括至少一个第二发光二极管。该器件还包括第一连接11和第二连接12，第一连接11用于使第一和第三端子1、3相互连接，第二连接12用于使第二和第四端子2、4相互连接。第一和第二连接11、12的至少一个是功率耗散连接。第一负载电路21从第一源31接收功率，并且第二负载电路22经由第一和第二连接11、12从第一源31接收功率。该器件还包括电容器41，电容器41被耦合至与第二负载电路22并联并用于存储经由依赖电流方向的元件42从第一源31接收的能量，并且用于将功率提供给第二负载电路22，并且用于经由第一和第二连接11、12将功率提供给第一负载电路21。依赖电流方向的元件42可以是二极管或齐纳二极管或晶体管等等。

如图2中进一步解释的，第一源31可以适配为为第一和第二负载电路21、22供给功率，以及以直流电压信号或脉冲电压信号或其组合的形式为电容器41供给能量。

该器件可以还包括被连接至包括至少一个第三发光二极管的第三负载电路23并且被连接到第二源32的第五和第六端子5、6。该器件还可以包括被连接到第四负载电路24的第七和第八端子7、8，第四负载电路24包括至少一个第四发光二极管。该器件可以还包括第三连接13和第四连接14，第三连接13用于使第五和第七端子5、7相互连接，第四连接14用于使第六和第八端子6、8相互连接。第三和第四连接13、14的至少一个是功率耗散连接。第三负载电路23从第二源32接收功率，并且第四负载电路24经由第三和第四连接13、14从第二源32接收功率。

该器件可以还包括一个或多个进一步连接15和一个或多个进一步连接16，进一步连接15用于使第三和第七端子3、7相互连接，并且进一步连接16用于使第四和第八端子4、8相互连接。在这种情形中，第一源31将从左到右供给相应的负载电路21、22、24、23，并且第二源32将从右到左供给相应的负载电路23、24、22、21。通常，位于最靠近源处的负载电路比位于最远离这个源处的负载电路将从这个源接收更多功率，这是由于至少一些连接会是功率耗散连接。

优选地，第一和第二连接11、12两者都可以是功率耗散连接，其中第一连接11可以包括电阻大于零的导体、并且第二连接12可以包括电阻器。类似地，第三和第五连接13、15可以包括导体，并且第四和第六连接14、16可以包括电阻器。更优选地，相应的第一和第二负载电路21、22可以包括串联连接到相应的第一和第二发光二极管的相应的第一和第二电阻器。类似地，相应的第三和第四负载电路23、24可以包括串联连接到相应的第三和第四发光第四极管的相应的第三和第四电阻器。更优选地，第一和第二负载电路21、22可以具有不同的工作电压，并且第三和第四负载电路23、24可以具有不同的工作电压。这样，通过选择第一和第二负载电路的适当工作电压以及可能是依赖电流方向的元件的适当工作电压，并且通过选择每个电阻器的适当值，并且通过选择直流或DC电压信号或脉冲电压信号或其组合的适当值，能够实现产生均匀光强度分布的功率分布。通过适配DC电压信号或脉冲电压信号或其组合的值，能够改变该光强分布，而无需每个负载一个开关和用于控制所述开关的控制段。第二源32可以类似于第一源31或可以不同于第一源31。第二源32可以省去或由“开路”或者通过到第一源31的连接代替，以便第一源31从左到右和从右到左供电。

在图2中，由于图3，对于情形I到VII(七行)，针对第一源31源信号和光输出被示出为时间函数(左列)，并且针对第二源32被示出为时间函数(中列)，并且针对负载电路21、22、24、23被示出为位置函数(右列)。尽管，负载电路21、22、24、23数目有限，但是将在发光器件的具***置发生呈阶梯的、局部化的光输出，在右列描述针对较高数目的负载电路的光输出的指示，得到平滑图形。

情形I：第一和第二源31、32两者都提供DC电压信号，已经选定全部工作电压和电阻，以便每个负载电路21、22、24、23都提供相同的光强。

情形II：关断第二源32，并且第二源32变为具有比较高的电阻值的“开路”，并且与情形I相比，负载电路21、22、24、23的光强从左到右示出更小值。

情形III：第一源31产生振幅类似于先前DC电压信号的脉冲电压信号，结果，电容器41保持不被牵涉，并且与情形II相比，由于脉冲电压信号具有占空比这一事实，负载电路21、22、24、23每个的光强都显示出较小的值。

情形IV：第一源31提供振幅类似于情形I的DC电压信号，但是第二源32提供了以相对低振幅(小于第三负载电路23的工作电压)的另一个DC信号，并因此第二源32变为具有相对低的电阻值的“短路”，与情形I相比，负载电路21、22、24、23的光强从左到右显示出更小的值，但是以便在这个情形中，最右的第三负载电路23的光强由于其与“短路”并联这一事实而变为零。

情形V：第一源31提供了与情形I到IV相比振幅更大的DC电压信号，结果，电容器被牵涉进来，但是电容器具有与情形III相比减少的占空比，并且第二源32被关断并且变为类似于情形II的具有相对高的电阻的“开路”。结果，最左第一负载电路21的光强会是大约相同的(更高的电流流过第一发光二极管，但是只有一小部分时间)。位于中心的第二和第四负载电路22、24的光强将增加，这是由于电容器41开始起作用。该电容器41也将一些较小量的功率传送到最左边的第一和最右边的第三负载电路21、23，并且最右第三负载电路23的光强会低于另外三个，但是大于其在情形III中的值。

情形VI：第二源32提供了相对低振幅(小于第三负载电路23的工作电压)的另一个DC信号，并因此变为具有相对低电阻值的“短路”，并且与情形V相比，由于其与“短路”并联连接，所以最右第三负载电路23的光强变为零。

情形VII：与情形VI相比，第一和第二源31、32交换其信号，结果，如情形VI中为相应负载电路21、22、24、23中存在的光强现在变为用于相应负载电路23、24、22、21的光强。

因此，从情形I到情形II，光强在右侧减小，从情形II到情形III，全部光强都减小，从情形III到情形IV，在左侧的光强增加并且在右侧的光强变为零，从情形IV到情形V，中心的光强增加并且变为大于在左侧的光强并且在右侧的光强增加，从情形V到情形VI，在右侧的光强变为零，并且从情形VI到情形VII，在左侧的光强变为零，并且在右侧的光强增加但保持小于在中心的光强。

清楚地，该光能够跨该区域“移动”，同时仅仅在该区域的外转角处使用极端端子。当然，也可能存在各种其他光效应，例如通过使多个电容器连接到各段并且经由具有不同的阈值电压的二极管来去耦。

在图3中，示出包括器件的***的第二实施例，其与第一实施例不同指出仅在于，电容器41和依赖电流方向的元件42之间的相互连接不再被直接耦合到第三端子3，而是经由依赖电流方向的又一元件43被间接耦合到这个第三端子3。这个依赖电流方向的又一元件43防止电容器41被来自第一源31的DC电压信号或脉冲电压信号经由通过第三和第四端子3、4的电流路径(而不是穿过依赖电流方向的元件42)充电。

在图4中，示出包括器件的***的第三实施例，其与第一实施例的不同之处仅仅在于，第一连接11经由依赖电流方向的又一元件44将第一和第三端子连接，所述又一元件适配为防止电容器41提供一部分功率给第一负载电路21，并且不同在于第三连接13经由依赖电流方向的还又一元件45连接第五和第七端子，所述还进一步元件45适配为防止电容器41将一部分功率提供给第三负载电路23。替代地，依赖电流方向的又一元件44可以被增加到第二连接12，并且依赖电流方向的还又一元件45可以被增加到第四连接14。

第一(第二等)负载电路21(22等)包括至少一个第一(第二等)发光二极管。当第一(第二等)负载电路包括超过一个发光二极管时，发光二极管可以以任何串联和/或并联连接相互连接。优选地，每负载电路使用一串串联连接的发光二极管，并且该串串联连接的发光二极管可以被串联连接到如前面所讨论的电阻器。可能，电容器可以还存在，例如被并联耦合到该串，以过滤脉冲电压信号的脉冲、避免峰值电流和/或避免该串响应于脉冲的不需要的工作。

在图1、3和4中，第一负载电路21位于最靠近第一源31，并且第二负载电路22(电容器41与其并联耦合)位于远离第一源31。然而，尽管这里未示出，但是不应该排除，第二负载电路22(电容器41与其并联耦合)位于比第一源31靠近第一负载电路21。这当然对应将电容器41从第二负载电路22移到第一负载电路21。然而，在这种情形中，进一步措施可能需要关于依赖电流方向的元件42和电压信号的振幅水平等等来进行。

在图1、3和4中，示出四个负载电路21、22、24、23，但是更多的负载电路也很可能。例如，可以使用十到十二个负载电路，其中左侧和右侧的负载电路可以每个都具有一串八到十个发光二极管，并且中心的负载电路可以每个都具有一串六到八个发光二极管，以实现较小的工作电压。奇数个连接的电阻值可以小于1Ohm，偶数个连接的电阻值可以在1和100Ohm之间，并且负载电路中的电阻器的阻值可以大于50Ohm。在每个负载电路内，或者每负载电路，可以使用不同种类的发光二极管，诸如不同颜色、不同强度、不同尺寸等等。

尽管已经为直流或DC电压描述实施例，但是本发明也可以被用于交流或AC环境，在这种情形中需要采取进一步措施，诸如整流器和/或反平行发光二极管等的引入。

总结，器件包括第一和第二端子1、2、第三和第四端子3、4、第一连接11、第二连接12、和电容器41，第一和第二端子1、2被连接到包括有第一发光二极管的第一负载电路21，第三和第四端子3、4被连接到包括有第二发光二极管的第二负载电路22，第一连接11使第一和第三端子1、3相互连接，第二连接12使第二和第四端子2、4相互连接，第一和第二连接11、12的至少一个为功率耗散连接，第一和第二负载电路21、22的至少一个适配为经由第一和第二连接11、12从源31接收第一功率，电容器41被并联耦合到第二负载电路22用于存储经由依赖电流方向的元件42接收的能量并且用于将第二功率提供到至少第二负载电路22。

尽管已经在附图和前述说明中详细说明并描述本发明，但是这些说明和描述将被认为是说明性或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例中。本领域技术人员在实践所要求权利的本发明中，能够从附图、公开、和附加权利要求的学习中理解和实现本公开的实施例的其他变化。在权利要求中，单词“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实不指示这些措施的组合不能被用于有利目的。权利要求中任何附图标记不应该被看作限制保护范围。

Claims (15)

1.一种发光器件，包括

第一和第二端子(1、2)，被连接至第一负载电路(21)，第一负载电路(21)包括至少一个第一发光二极管，

第三和第四端子(3、4)，被连接至第二负载电路(22)，第二负载电路(22)包括至少一个第二发光二极管，

第一连接(11)，所述第一连接(11)适配为使第一和第三端子(1、3)相互连接，其中所述第一连接(11)包括电阻大于零的导体，

第二连接(12)，所述第二连接(12)适配为使第二和第四端子(2、4)相互连接，

依赖电流方向的元件(42)，与所述第一连接(11)并联连接；

第二负载电路(22)被适配为经由所述第一和第二连接(11、12)从源(31)接收第一功率，

电容器(41)，与所述第二负载电路(22)并联耦合，并且适配为在所述第一连接(11)两端的电压超过阈值时存储经由所述元件(42)接收的能量并且将第二功率提供至至少所述第二负载电路(22)。

2.根据权利要求1所述的发光器件，电容器(41)经由依赖电流方向的又一元件(43)与所述第二负载电路(22)并联耦合，所述又一元件(43)适配为防止经由通过所述第三和第四端子(3、4)的电流路径对所述电容器(41)进行充电。

3.根据权利要求1所述的发光器件，所述第一和第二连接(11、12)中的至少一个适配为经由依赖电流方向的又一元件(44)分别将第一和第三端子(1、3)以及第二和第四端子(2、4)连接，所述又一元件(44)适配为防止所述电容器(41)将一部分第二功率提供给所述第一负载电路(21)。

4.根据权利要求1所述的发光器件，所述源(31)适配为以直流电压信号或脉冲电压信号或其组合的形式供给所述第一功率以及能量。

5.根据权利要求4所述的发光器件，所述第一负载电路(21)包括适配为过滤所述脉冲电压信号的又一电容器。

6.根据权利要求4所述的发光器件，所述第一和第二端子(1、2)适配为被耦合到所述源(31)，所述第二负载电路(22)适配为经由所述第一和第二连接(11、12)从所述源(31)接收所述第一功率，以及

所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的正向为相同方向；

其中所述第一和第二端子(1,2)适于接收具有可变振幅的直流电压信号，所述直流电压信号至少具有第一振幅和比所述第一振幅高的第二振幅；

其中所述第一连接(11)两端的电压被适配为

-在所述直流电压具有所述第一振幅时不超过所述阈值；

-在所述直流电压具有所述第二振幅时超过所述阈值。

7.根据权利要求6所述的发光器件，进一步包括

第五和第六端子(5、6)，被连接到包括至少一个第三发光二极管的第三负载电路(23)，所述第三负载电路(23)适配为从又一源(32)接收第三功率，

其中所述又一源(32)适于

-变为具有高阻值的开路；

-提供比所述第三负载电路(23)的工作电压小的DC信号；

-提供比所述第三负载电路(23)的工作电压大的DC信号。

8.根据权利要求7所述的发光器件，进一步包括

第七和第八端子(7、8)，被连接至第四负载电路(24)，第四负载电路(24)包括至少一个第四发光二极管，

第三连接(13)和第四连接(14)，所述第三连接(13)适配为使第五和第七端子(5、7)相互连接，所述第四连接(14)适配为使第六和第八端子(6、8)相互连接，所述第三和第四连接(13、14)中的至少一个为功率耗散连接，并且所述第四负载电路(24)适配为经由所述第三和第四连接(13、14)从所述又一源(32)接收第四功率。

9.根据权利要求8所述的发光器件，所述第三和第七端子(3、7)适配为经由一个或多个第五连接(15)被连接到彼此，并且所述第四和第八端子(4、8)适配为经由一个或多个第六连接(16)被连接至彼此。

10.根据权利要求1所述的发光器件，所述第一负载电路(21)适配为经由所述第一和第二连接(11、12)从所述源(31)接收所述第一功率。

11.根据权利要求1所述的发光器件，所述第一和第二连接(11，12)为功率耗散连接，并且所述第二连接(12)包括电阻器。

12.根据权利要求1所述的发光器件，相应的所述第一和第二负载电路(21、22)包括串联连接到相应的所述第一和第二发光二极管的相应的第一和第二电阻器。

13.根据权利要求1所述的发光器件，所述第一和第二负载电路(21、22)具有不同的工作电压。

14.根据权利要求1所述的发光器件，所述依赖电流方向的元件(42)包括二极管或齐纳二极管或晶体管。

15.一种包括根据权利要求1所述的发光器件的***，所述***还包括所述源(31)。