專利名稱：具有可變色譜的led燈的運行的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種用于控制LED燈運行的方法，以及涉及一種為此設計的LED燈。特別地，在此本發明涉及ー種所謂的取代型LED燈，即，設計成可以用作白熾燈的替代品或者低壓或12伏鹵素燈的替代品的LED燈。
背景技術：
原始的發光器件用氣體放電燈或LED代替的白熾燈或者鹵素燈越來越普及且可 從不同的生產商獲得。在此，實現令人舒適的光是特別有挑戰性的。特別是要求令人舒適的色溫。在此，可以根據不同的基本條件選擇看起來令人舒適的色溫。例如，對于工作較冷的光是優選的，相反地，在休息時多數情況下暖色溫令人感覺較為舒適。此外，不同的色溫可導致不同顔色渲染。相應地，取決于例如房屋布置，特定色溫可能是有利的。因此總體上認為可單獨調整的色溫是希望實現的。普通家庭具有基本相同的供電裝置。在此，用于照明的供電裝置由傳輸電網交流電壓的布線構成，用于照明的供電裝置布置在墻壁和頂棚中，使得在天花板和墻壁的預定位置上找到連接接ロ。為了通過用戶控制這些燈，即控制所供應的電流的接通和斷開，這些布線具有開關。所述開關在正常情況下為通-斷開關，即撥動開關，所述通-斷開關在撥動的兩個不同的位置上表示不同的值(通和斷)，所述開關也可以是作為按鍵或按鈕起作用的開關。按鍵或按鈕僅具有ー個可能的位置，其中在按壓按鍵時，當前設置的值改變(例如斷開的燈通過按壓接通)。作為另外的可能性存在調光開關，該開關具有與按鍵或者開關相同的特征，并且附加地通過沿朝側面方向旋轉調光開關可調節燈的明暗。通常，明暗調節通過改變電壓曲線(例如借助于所謂的相位控制(Phasenanschnitt)或者相位切截(Phasenabschnitt))或者改變功率實現。所述調光開關通常通過電子電路實現，且在此也包括電子開關，例如雙向開關ニ極管(Diac)、三端雙向可控硅開關元件(Triac)、晶閘管(Thyristor)或者場效應管(MOSFET)。對于現代的供電裝置，如用在新型家庭中使用的供電裝置，也可通過明暗調節按鍵進行連續的明暗調節，按鍵除可旋轉的調光開關外，明暗調節還構成用于連續的即無級的亮度改變的調光開關的另ー實施方式。在此，斷開的燈通過一次短暫的按壓而接通。如常見的那樣，該燈現在可通過再一次短暫的按壓而斷開。然而，當在燈的接通狀態下更長時間地按壓按鍵時，實現對燈的明暗調節。這意味著，至少ー個所連接的燈的照明強度緩慢但連續的下降。通過再一次松開按鍵而保持當前明暗值。即，明暗值通過連續按壓按鍵而周期性振蕩。簡而言之，可將這樣的開關看成用于由布線和至少ー個燈構成的照明系統的用戶接ロ。此外，可設想開通過總線控制的開關致動器(Schaltaktor)作為開關或者調光開關。
此外在傳統的照明系統中供電在低壓范圍中進行。特別在使用鹵素燈時就是這種情況。對此，可在傳輸電網交流電的布線上連接電網開關設備。該電網開關設備多數安裝在鹵素燈附近的頂棚或者墻上。所述電網開關設備將電網交流電轉換成低壓直流電，且通常通過裸線對ー個或者多個鹵素燈供電。為了由用戶進行控制，再次使用已經安裝的開關，其中同樣可使用調光開關對鹵素照明系統進行明暗調節。對于在家庭中用于供電的裝置不具有調光開關的情況，仍可能希望對照明進行明暗調節。對于這種情況，開發出來多種燈，如OSRAM公司的“Dulux L Vario"型的燈，該燈可以擰入常規的燈座中，并用230伏的交流電工作。在此，這種燈具有氣體放電燈作為發光器件，并具有附加的電子設備，該電子設備設計成用于使發光器件在不同的模式下工作。在此，不同的模式對應不同的亮度。當燈首次接通或者在較長斷開時間之后接通時，該燈首先以20瓦的功率工作。當燈現在再次關閉并在三秒內再次接通時，則該燈僅以8瓦的功率エ作。因此，如Osram公司的Dulux L Vario的燈允許進行分級明暗調節,其中可以借助于普通燈開關通過多次接通和斷開而設置不同的離散的明暗值。 由于LED和OLED的有利特性以及其不斷的技術進步，對具有LED和OLED的發光器件的需求不斷増加。

發明內容
根據上述要求，本發明的目的在于，提供ー種用于控制LED燈運行的方法，以及提供一種對此而設計的LED燈，其中可以進行単獨地進行調整、特別是對色溫進行調整，并且盡管如此仍可以通過傳統的供電裝置工作和控制。該目的通過各獨立權利要求的特征實現。從屬權利要求以特別有利的方式改進了本發明的中心構思。即，本發明涉及ー種用于控制LED燈的運行的方法，該LED燈具有多個作為發光器件的LED。在此，該方法具有下述步驟首先，通過控制單元對LED燈進行分析評估，其中對通過開關、按鍵或者調光開關產生的電信號進行分析評估。這里對開關、按鍵或者調光開關供電。此時，該信號通過用戶對開關、按鍵或者調光開關的操作而產生。此外，開關、按鍵或者調光開關通過接ロ與LED燈的控制單元連接。在第二步驟中，進行對LED燈的色譜的改變。這種改變根據所分析評估的信號進行。優選地，控制單元分析評估開關、按鍵或者調光開關的操作次數和/或持續時間。額外地或者可代替地，在使用調光開關的情況下，控制單元分析評估由調光開關傳輸的電壓或者其時間變化曲線。LED燈可產生白色光。該白色光可根據所分析評估的信號而在其色溫方面改變。同樣的，可根據所分析評估的信號而改變LED燈的光的顯色指數。優選地，LED中的至少ー個以PWM調制方式運行。在此，可以根據所分析評估的信號而改變PWM調制的占空比。此外可設想，也對用于LED燈的亮度控制的信號進行分析評估。可通過開關、按鍵或者調光開關將經調制的電網電壓信號輸送至所述接ロ。電網電壓信號可例如以下述方式調制，即，在一定的時間段上中斷電網電壓，或者僅在一定的時間段上允許其通過。所述時間段也可多次重復。然而，電網電壓信號也可例如通過加載較/更高頻率的信號而被調制，例如可通過使用相位控制調節器或者相位切截調節器傳輸由正常電網電壓的頻率部分(例如50Hz)以及更高的諧波(即，例如三次諧波、五次諧波和七次諧波)構成的電壓。然而，更高頻的信號也可例如通過更高頻控制信號的疊加調制(例如通過電感耦合)而產生。在另一方面，控制單元通過同一接ロ或者必要時通過另ー個接ロ發送指令、例如根據DALI標準的指令。優選地，控制單元可通過相同的方式獲得/接收數字指令。此外，本發明涉及一種控制単元，特別是涉及ー種集成電路，例如ASIC或者微控制器，所述控制単元設計成用于執行如上所述的方法。另外，本發明涉及ー種LED燈。該LED燈具有供電電路，該供電電路基于供電電壓為作為發光器件的多個LED供電。此外，所述LED燈包括控制單元，該控制単元設計成用于 分析評估信號，所述信號由用戶可操作的且通過LED燈的接ロ與控制單元連接的且提供有電壓的開關、按鍵或者調光開關產生。另外，該控制単元在此設計成根據所分析評估的信號而改變LED燈的色譜。優選地，該控制単元設計成用于分析評估對調光開關、開關或者按鍵的操作的次數和/或持續時間。該LED燈可產生白色光，且該控制単元可根據所分析評估的信號而改變白色光的色溫。同樣可設想，控制單元可根據所分析評估的信號而改變LED燈的光的顯色指數。優選地，控制單元借助于PWM調制改變(影響)LED中的至少ー個。因此，可以根據所分析評估的信號調整PWM調制的占空比。另外可設想，控制單元還分析評估信號以用于對LED燈進行亮度控制。發光器件可具有至少ー個LED RGB模塊(RGB Modul)。還可能的是，發光器件具有至少ー個經色素轉換(farbstoffkonvertieren)的白色LED。發光器件也可具有至少ー個其他顏色的LED。優選地，白色LED和其他顏色的LED在強度方面可相互獨立地通過控制單元控制。LED燈可以設計成取代型燈。為此，該LED燈可具有鹵素或者白熾燈座或者鹵素燈銷。所述接ロ優選構造成用于接收由開關、按鍵或者調光開關調制的電網電壓信號。所述控制単元優選構造成用于基于經調制的電網電壓信號來調整LED燈的色譜。此外，該控制單元優選構造成通過同一接ロ或者通過另ー個接ロ接收和/或發送數字化指令、例如根據DALI標準的數字指令。最后，本發明涉及ー種LED照明系統。該LED照明系統具有ー個或者多個LED燈。所述LED燈中的至少ー個具有上述特征。此外，該LED燈與調光開關、開關或者按鍵連接。給所述調光開關、開關或者按鍵供電。優選地，由LED燈出發、特別是通過接ロ，或者由外部電壓源出發、特別是電網電壓為調光開關、開關或者按鍵供電。此外，可以設想，通過開關、按鍵或者調光開關基于外部電壓源、特別是電網電壓為LED燈供電，其中，接ロ優選同時形成對LED燈的供電。在此，基于LED燈、特別是通過該接ロ給開關、按鍵或者調光開關提供直流電。此外可能的是，在亮度變化時，還同時改變LED燈的色溫。優選地，在亮度降低(發光功率)時，色溫朝更暖的色溫的方向上偏移(或者相反，即亮度提高時，同時還實現朝更冷的色溫的方向上的有目的地改變色溫)。優選地，通過對至少兩個具有不同色譜的發光二極管的獨立控制實現色溫的改變，例如至少ー個經色素轉換的白色LED和至少ー個單色LED。此外，LED照明系統可具有中央控制單元。該中央控制單元優選與所述接ロ連接，其中，該中央處理單元分析評估來自接ロ的指令且控制LED燈。此外，LED照明系統可具有總線。優選地，LED燈和中央控制單元連接在總線上。此外，該總線可以設計成用于通信和/或用于LED燈和中央控制單元的供電。


現在，本領域技術人員可接合下文中對實施方式的詳細描述以及參考附圖獲得其他的特性、優點和特征。附圖中圖I示出根據本發明的方法的第一實施方式，用于單獨調整色溫；圖2示出根據本發明的方法的第二實施方式，用于單獨調整色溫；圖3示出根據本發明的方法的第三實施方式，用于單獨調整色溫和明暗度電平；圖4a示出根據本發明的方法的第四實施方式，用于使色調在CIE色彩空間上的第一曲線上連續變化；圖4b示出根據本發明的方法的第五實施方式，用于使色調在CIE色彩空間上的第ニ曲線上連續變化；圖5示出根據本發明的LED燈的實施方式；以及圖6示出根據本發明的LED照明系統的實施方式。
具體實施例方式在圖I中示出ー種方法，其中通過按鍵操作LED燈。如上文中所述的，按鍵僅具有一個狀態，即為了接通和斷開都對簡單地對按鍵進行一次按壓，其中該按鍵優選借助于彈簧總是返回相同的初始位置/靜止位置。在該示例中，LED燈具有RGB模塊，該RGB模塊至少由紅色、綠色和藍色LED構成。根據本發明原則上設定，設有具有不同色譜的至少兩個LED，其可相互獨立地在其強度方面受控制，以產生具有可變色譜(顔色、色溫)的可見混合光。優選地，同時產生具有恒定顏色的光，特別是“白光”，且僅改變色溫。即，實現沿著CIE色彩空間中的普朗克(Plank’ sch)白光曲線的偏移。在時刻SI，LED燈處于斷開狀態。通過操作按鍵，即通過由用戶按壓按鍵，開啟LED燈。首先，LED燈在S2中發出冷白色光，即具有相對較高的色溫，例如7500K。通過重新操 作按鍵再次斷開LED燈。如果現在LED燈在S3僅在例如小于3s的預定的時間段t中保持斷開，然后重新操作按鍵，LED燈發出更暖的白光。這表示，所發出的光的色溫降低，例如降低至3000K的值。最后，LED燈在S5中通過再次操作按鍵而重新斷開。在簡單的情況下，在此LED燈的控制單元僅識別到，通過三次開關(接通-斷開-接通)，在第二次接通吋，電網電壓不為零，且由此代替冷白光，LED燈發出暖白色光。就是說，在圖I示出的實施方式中，LED燈的控制單元可設計成，基本上LED燈在斷開的長于預定的時間段t、例如30分鐘的時間段之后在第一次開啟時首先以發出冷白色光的方式工作。當現在LED燈斷開，且在預定的時間段t、例如3秒內再次接通，則控制単元可借助于計時器確定，現在使LED燈以這樣的方式工作，S卩，其發出暖白色光。在一個簡單的實施方式中，控制單元對此具有電容器。該電容器在LED燈接通期間充電，且在斷開之后放電。在電容器在此設計成，施加其上的電壓在預定的時間段之后低于ー臨界值。可選地，當然也可設想采用數字電路，例如計數器(counter)。然而在此，原則上希望的是，控制単元還存儲LED燈的最后設置的運行模式。也可使用微控制器以測量時間，該微控制器為控制単元的組成部件。對此，該微控制器具有能量緩沖器。所述能量緩沖器優選為電解電容器(ELKO)。該電解電容器設計成用于緩沖電網供電間歇(Netzpause)。因此，該能量緩沖器用于對電網中斷時間進行計數，即LED燈在斷開的持續時間。 如圖I中所示，可以通過簡單的方式實現色溫的改變。在S2期間，所有紅色、緑色和藍色LED以其100%的允許功率發光，在S4中綠色和藍色的LED的發光強度減弱。由此，由LED燈發出的光中的紅色部分在比例上升高。同吋，LED燈的發光強度總體略微降低。這完全可能是所期望的，因為具有較低色溫的較暖的光起到令人放松的作用。因此，也完全希望更弱的照明，因為由此額外地實現較為舒適的和令人放松的照明氣氛。然而，如果LED燈的照明強度應保持恒定，則使紅色、綠色和藍色LED在S2中僅以其90%的最大允許功率運行，且在S4中至少ー個LED重新以其100%的最大允照明強度發光，而使綠色以及藍色LED僅以其85%的最大允許功率運行。優選使用PWM方法以改變照明強度，其中，通過改變脈沖寬度而改變照明強度。此夕卜，在接通持續時間恒定的情況下，通過時鐘頻率的改變實現明暗調節。也可設想改變流過LED的電流強度，其中，在此額外地，必須補償所發出的光的此時可能出現的波長范圍的變化。此外適宜的是，一種發光顔色的LED可借助于PWM通過自己的通道控制。這意味著，每種發光顏色可相互獨立地改變。總之，在根據本發明的該實施方式中，所述方法具有三個不同的離散的值，其中，兩個值對應具有不同色溫的LED燈的兩個不同的發光模式，且第三個值對應斷開狀態。可選地或者額外地，也可以兩個不同的運行模式改變顯色指數CRI。在該方法中對于用戶來說僅略微出現額外負擔，因為用戶僅必須更頻繁地操作按鍵。該方法在其使用上對于用戶也非常直觀，因為首先除了其已知按鍵用戶不需要其他輸入器件。其次，用戶輸入的結果對于用戶直接通過色溫改變而表現。圖2示出根據本發明控制LED燈的運行的另ー種方法。該系統與圖I所示的方法類似，但代替按鍵使用撥動開關。在步驟Sll中LED燈首先是斷開的。通過操作開關，SP通過改變開關位置，而接通LED燈。LED燈在S12中發出冷白色光。在此，LED燈在該實施方式中具有ー個或者多個白色LED和一個或者多個紅色LED。在此，白色LED優選為藍色LED，此外該LED在其射出區域中包括波長轉換材料，例如磷。可替代地，也可使用RGB LED模塊，所述RGB LED模塊具有至少ー個紅色、綠色以及藍色LED。為了在S12中產生冷白色光，使至少ー個白色LED以其100%的允許功率運行。相反地，所述至少一個紅色LED是斷開的。
現在，通過重新操作開關斷開LED燈。因此，LED燈在S13中不再發光。如果現在在任意長的時間之后重新再次接通LED燈時，則LED燈以不同的發光特性發光。如在S14中所示的那樣，所述至少ー個白色LED僅以其85%的最大允許功率運行，而所述至少ー個紅色LED以其100%的允許功率運行。因此，該LED燈發出較暖的白光，即具有低于在S12中的情況的色溫。在S15中通過重新操作開關再次斷開LED燈。在圖2所示的實施方式中，控制單元具有存儲器。在此，存儲器可以為非易失性存儲器(例如EPR0M)。借助于所述存儲器可以存儲最后設置在LED燈上的運行模式。現在，LED燈在斷開且重新啟動時原則上會以未存儲在儲存器中的運行模式運行。因此，LED燈的運行模式原則上與LED燈斷開的時間段無關地變換。當然，LED燈可以具有多于兩個的不同運行模式。這意味著，LED燈例如可以在多于兩個的不同色溫下發光。對于該情況必要的是，LED燈具有存儲器，該存儲器具有至少與不同的運行模式的數量相同的容量。此外，在該情況下優選的是，LED燈在第一次啟動時在 長于預定時間段的時間段之后原則上首先以相同的運行模式運行。這意味著，LED燈例如基本上首先發出其可調整的最冷白色光。優選地，圖2中涉及的LED燈具有的白色LED的數量多于紅色LED。這意味著，所發出的白光的最大允許功率高于紅色光的最大允許功率。例如，LED燈可具有六個白色LED或者分別帶有ー個紅色、綠色和藍色LED的兩個RGB模塊，以及附加地具有一個紅色LED。在圖3中示出根據本發明的方法的一個實施方式，其中使用調光開關。在S21中，LED燈斷開。通過與操作按鍵相同地按壓調光開關接通LED燈。LED燈在S22中首先發出冷白光。在此，LED燈的發光功率為最大允許功率的100%。即，所調整的明暗值為100%。通過操作調光開關，例如通過對調光開關進行旋轉、按壓等，可實現對LED燈的明暗調節。在S23中，LED燈仍還發出冷白光，然而僅具有最大允許功率的85%。現在操作按鍵，即按壓調光開關一次，則LED燈在S24中斷開。如果現在在預定的時間段t、例如3秒內重新接通LED燈，則LED燈以相同的功率然而在不同的色溫下發光。就是說，LED燈在S25中具有例如較低的色溫，這對應于發出的較暖的白色光。通過重新操作按鍵，LED燈在S26中斷開。因此，由于本發明可以以簡單的方式借助現有的供電器件既可改變LED燈的色溫又可改變其發光功率。在此，可在LED燈上相互獨立地調整色溫和發光功率。例如在使用相位控制調節器作為調光開關時，通過旋轉或者按壓調光開關，根據對旋轉調節器的操作，通過接ロ傳輸的電網電壓在其相位方面或多或少地被切截。可以通過LED燈中的分析評估電子設備對在該接口上這樣改變的電壓進行分析評估，并將其用作用于調整色溫以及調整LED燈的發光功率(例如通過PWM和/或幅值調制)的信息。在一個替代的實施方式中，可以使用調光開關，使得最初設定為僅用于改變LED燈的發光功率的對調光開關的旋轉現在僅導致LED燈發出的光的色溫變化。因此，LED燈的色溫可以連續變化。這意味著，不是能調整到單個的離散的值，例如兩個不同的色溫，而是可以無級地調整。可通過LED燈的控制單元實現將在調光開關上調整的值轉換為所發出的光的特定色溫。為此，控制単元可確定平均輸入電壓的變化或者確定輸入電壓。就是說，通常通過旋轉調光開關改變傳輸至LED燈的AC輸入電壓的變化曲線，其中控制單元檢測該變化。現在根據所確定的量，控制單元可以確定一個或者多個參數，ー個或者多個LED以所述參數運行。所述參數優選為PWM脈沖寬度。在使用具有至少ー個紅色、緑色以及藍色LED的RGB LED模塊的情況下，則可以針對每個顏色通道根據平均輸入電壓單獨地調整到確定的PWM脈沖寬度(占空比)。在圖4a以及4b中解釋了 RGB LED模塊的所述調整的具體的實施方式。附加于對色溫的連續調整，同樣可以將LED燈的發光功率至少調整到單個的離散值。為此，控制単元可以以上文中描述的方式分析對調光開關的按鍵多次操作。由此，斷開的LED燈例如可以通過對調光開關的按鍵的操作首先以100%的發光功率發光，此時LED燈此前斷開的時間段超過預定的時間段。通過對開關的重新的兩次操作可以降低發光功率，例如降低至75%。因此，可以將發光功率調整到單個的、離散的值。在一可選的實施方式中，可以使用調光開關，使得對調光開關的旋轉除了導致LED燈的發光功率變化以外，同時還導致LED燈所發出的光的色溫變化。因此，可以在亮度變化的同時也改變LED燈的色溫。優選在降低亮度(發光功率)時色溫朝較暖的色溫方向偏移。也可僅在確定的發光功率之下進行所述色溫的同時變化。在圖4a和4b中示出兩個不同的如何實現連續地改變LED燈所發出的光的色溫或者顔色的實施方式。對于所述方法，色調在CIE色彩空間上連續地變化通過。在此，色調可 位于ー個或者多個曲線上。優選地，所述曲線為黑體曲線和/或沿著LED產生的色點延伸的曲線。為此預定使用調光開關，其中通過旋轉調光開關以圖4a和4b中所示的方式改變色溫或者顔色。可選地，為此也可使用前文中描述的明暗調節按鍵，其中在燈接通模式下通過持續按壓開關改變燈的輸入電壓。此外，優選使用RGB LED模塊。圖4a示出CIE色彩空間/色彩空間。其中，三角形30的頂點R、G、B標記紅色、綠色或者藍色LED的顏色。在此，LED燈，即紅色、綠色和藍色LED的組合光占據三角形30內部的每個點。在圖4a中示出如何能夠通過旋轉調光開關可改變所發出的光顔色的方法，即改變CIE色彩空間的對應于所發出的光的點。在此希望，既可以調整到具有不同色溫的白色調(WeifiUine )，也可以調整到不同的顔色。在第一次接通LED燈時，或者在較長的時間段之后第一次開啟吋，LED燈優選首先以最偏好的設置發光。這在圖4a的實施方式中對應于在S31處的白色點(WeiPpunkt)。該白色點位于所謂的黑體曲線上，該曲線表示具有不同的色溫的白色調。也就是說，在接通LED燈時以ー個白色調開始，該白色調不是必須對應于所述白色點，還也可以具有更高或者更低的色溫。通過旋轉調光開關，所調整的點在黑體曲線上朝S32的方向移動。就是說，這里首先降低色溫。在此，S32表示具有可設置最小的色溫的白色調。然后，所調整的點走適/遍歷半曲線50。在此，該半曲線50不一定是圓滑的，而是也可以構成為有棱角的。在點S33處調整到一個發光顔色，該發光顔色對應于可設置的強度最大的緑色值。然后，顏色經由淺青緑色向藍色方向上改變。在S34處再次與黑體曲線相交，然而這次具有非常高的色溫。現在再次移動經過黑體曲線直至點S35。現在移動經過第ニ半曲線60，該第二半曲線同樣可形成為帶棱角的和/或圓滑的。在此，在S36處調整到最大程度地對應于紅色的色調。相反地，在S37處調整到最大程度地對應于藍色的色調。然后，所述點經由半曲線60并經由黑體曲線40返回點S31，由此循環完成。此后，在再次旋轉調光開關時從頭開始該方法。
通過上述的方式，可以連續地改變或調整到具有不同色溫的非常不同的白色調以及各種不同的色調，這可以通過簡單地旋轉調光開關實現。在此，走遍黑體曲線40的頻率為其他色調在半曲線50和60上的兩倍，這是有利的，因為相比于調整色調更多情況下希望調整至白色調。當然，可選地，在走遍黑體曲線40之后，在重新走遍黑體曲線40之前，也可以一次完成完整的循環，所述循環由兩個半曲線50和60構成。此外，通過圖4a所示的方法可改變顯色指數CRI，因為該顯色指數例如在所有LED同強度發光的白色點比例如在點S36處幾乎所有的光都來自紅色LED的情況高。因為在圖4a的實施方式中可僅通過旋轉調光開關實現顏色的變化或者不同白色調的色溫的變化，所以附加地可以通過多次按壓調光開關的按鍵改變LED燈的亮度。 當然，在圖4a的實施方式中存在這樣的風險，即，用戶在調整色溫或者顏色時會產生困惑，因為用戶不知道所調整的點是否正好位于黑體曲線40上，還是位于半曲線50和60之一上。這種情況的原因在于，例如黑體曲線40上的具有非常高的色溫的白色調發出強烈偏藍色光，這可能與所調整的顔色、例如淺青緑色非常相似。在圖4b所示的實施方式中對此提供了補救措施。這通過下述方式實現，即走遍兩個不同的、相互分離的曲線30和40。由于這兩個曲線的分離，觀察者可以較為容易地確定，當前所調整的值正好位于哪個曲線上。在此，第一曲線30對應于所有可調整到的色調。而第二曲線40對應于具有不同色溫的所有可調整到的白色調。兩個曲線30和40之間的轉換，即在兩個曲線之間的往復跳轉可以這樣來實現，即在接通模式下兩次按壓調光開關的按鍵。即，操作按鍵不再有改變所發出的發光功率的效果，而是導致在白色與彩色發出光之間切換。在圖4b中所示的方法中，在第一次接通時首先也在S41處的白色點處開始。現在可以通過旋轉調光開關改變白色調的色溫。就是說，由此可以首先走遍黑體曲線的至少ー個部分區域。在此，示出點S42和S43作為極值，即具有最高或者最低色溫的白色調。通過對調光開關的按鍵兩次按壓，所調整的值跳轉到曲線30上的ー個點。這在這里作為ー個三角形來實現，該三角形通過RGB LED模塊的三種顏色紅色、綠色以及藍色構成。這意味著，在三角形的每個頂點處僅有單ー顏色的LED發光，例如藍色。現在通過旋轉調光開關，可在兩個方向上走遍該三角形。即，例如當在按壓按鍵之后LED燈以對應于點S44的顏色發光吋，則可以通過在ー個方向上旋轉調光開關而經由點S45和S46上走遍該三角形，直至重新到達點S44。當然，也可以通過在相反的方向上旋轉調光開關而沿另ー個方向上走遍每個曲線。有利地，在從白色調轉換到ー個彩色調時，首先調整到能明顯與白色調區分開的色調。例如，原則上LED燈可首先發出對應于點S47的可設置的強度最大的綠光。因此，對于用戶更容易確定，其是否恰好調整到了白色調或者一彩色調。然而，可選地也可設想，最后調整的彩色調或白色調由控制単元存儲，且在重新通過按壓按鍵而選擇時首先設置最后調整到的彩色調或者白色調。圖5示出根據本發明的LED燈的一個實施例。LED燈I具有控制電子設備2和LED模塊7，其由控制電子設備控制。控制電子設備2還包括優選為集成電路的控制單元3并包括存儲器4，其中控制單元3和存儲器4也可作為ー個器件示出。集成電路優選為ASIC或微控制器，然而也可設想由集成電路以及其他離散的電氣部件構成的混合解決方案。存儲器4優選至少部分為非易失性存儲器，例如閃存。在該實施例中，LED模塊7具有至少ー個RGB LED模塊，RGB LED模塊包括至少ー個紅色、緑色和藍色LED，其中該模塊以附圖標記6表示。此外，LED模塊具有至少ー個其他LED 5。所述 至少一個其他LED可以是經色素轉換的白色LED，即藍色LED，其中在發出的光的射出角中布置顏色轉換介質，例如磷。在此，也可是至少一個其他顏色的LED，例如藍色或者紅色LED。在此，附加的白色LED可用于產生中性的、即白色的光，而彩色的LED例如紅色和/或藍色LED可以改變LED模塊7的顔色印象，即色溫的印象。因此，例如可將ー附加的紅色LED用于降低LED燈I總體發出的光的色溫，而附加地使用藍色LED可以用于實現所發出的光的更高的色溫。附加地有利地使用特別是引起LED發出的光的散射效應的光學元件8。就是說，所述光學元件可以是散射片。該散射片可由玻璃或塑料構成并具有漫射顆粒。也可以設想，其表面被粗糙化或結構化。此外，光學元件8可具有例如布置在散射片之后的透鏡。為了使所供應的電流與LED模塊7所需的參數相適配，控制電子設備2還具有為此設計的電子設備18，用于降低電流和電壓。為了使LED以正確的參數運行，在此優選使用電流調節單元，該電流調節單元調整到對于LED合適的電流。對此，可以由集成電路3調節電子設備18。這種調節優選經由內部的總線20進行。此外，如果LED燈I應以交流電壓供電，則電子設備18具有整流器。通過電子設備18適配的電流被輸送至電路19，該電路設計成用于脈沖寬度調制(PWM)。電路19優選也通過總線20由集成電路3調節。就是說，現在借助于由電路19應用的PWM方法可單獨調整各個LED的亮度。為此，電路19可具有一個或者多個開關，其中開關的接通持續時間的長度對應于PWM脈沖寬度。由此產生的電信號通過內部導體21以及通過導體9傳輸至LED模塊7。在此，導體21和9優選具有多個通道。由此，LED模塊7的每個單個的發光顏色，例如RGB LED模塊6的所有紅色LED或者ー個或多個額外的白色LED 5，可通過自己的通道単獨地控制。同樣可設想，通過測量導體21或9中的參數如電流和/或電壓附加地調節LED模塊7，其中將測量值反饋給集成電路3。各LED燈優選構成一個統ー的元件。該元件可安裝在房間的頂棚或者墻壁上并與供電電纜連接。但在ー個優選的實施方式中，LED燈為取代型LED燈，所述取代型LED燈可擰入或者插入傳統燈座中。為此，LED燈優選具有螺紋22，例如E14、E27或E47燈座，或者可選地具有鹵素燈插頭或者卡ロ燈座。電流通過這樣的連接件22輸送至LED燈I。LED燈I的端子22構成LED燈I的接ロ 23，通過該接ロ接收電信號。額外地，LED燈I還可具有另ー個接ロ 14。該接ロ例如可用于將LED燈I與照明系統的通信總線連接。然而，在此涉及LED燈I的光學特征。基本上也可設想，通過每個接ロ接收和/或發送數字形式的信號，即數字指令，例如根據DALI標準的指令。LED燈I具有端子22，例如螺紋座或插頭。其構成具有合適燈座13的LED燈I的接ロ 23。此外，燈座13與導體24連接，其中所述導體優選為家用的傳統布線。就是說，布線24布置在家居的頂棚或墻壁中并與開關10連接。開關10可以是上文中所述的撥動開關、按鍵、調光開關、旋轉調光開關或者明暗調節按鍵。此外，開關10與電源電壓12連接，例如電網交流電壓。此外，開關10構成照明系統并因此特別是LED燈I與用戶11之間的用戶接ロ。因此，通過操作開關10可以以上述方式斷開或接通LED燈I的供電，且此外實現對輸送至LED燈I的功率的降低。最后，還在圖6中解釋了 LED照明系統25的根據本發明的ー個可能的實施方式。在此，該照明系統具有至少兩個如上所述的LED燈I。這些LED燈連接在總線17上。此外，中央控制單元15連接在該總線17上。該中央控制單元直接通過連接件16和/或通過總線17與用戶接ロ 10連接。在最簡單的情況下，用戶接ロ 10為上述的開關。然而，可選地，用戶接ロ也可以是其他的輸入方案，例如鍵盤或觸摸屏。用戶接ロ 10同樣可具有輸出單元，如顯示器、觸摸屏或者聲學輸出，例如語音輸出。總線17用于中央控制單元15與所連接的LED燈I之間的通信。此外，在一個優選的實施方式中，總線用于為所連接的元件供電。為此，總線17可直接或者通過電網配電設備連接在電網交流電上。通過LED照明系統25使得用戶可以調節ー個或多個房間中的照明的亮度以及特別是顔色或色溫。這對于下述情況是特別有意義的，即ー個房間由多個燈照明并且因此所有燈應具有相同或不同的特征，例如相同的色溫。此外，可通過所述的較為多祥性的用戶接ロ 10實現了照明的其他調節可能性，例如不同地調節單個LED燈，以及獲得關于照明系統的性能以及所設置的參數的準確信息。 然而基本上，對于根據本發明的LED燈I，可以在ー個房間中使用多個LED燈I，且可通過簡單的撥動開關、按鍵或者調光開關控制這些LED燈。在此，總體照明的一致性通過下述方式實現，即將相同的啟動/斷開信號或者明暗調節信號輸送給所有LED燈。也可省去接ロ 10上的単獨的輸出單元，因為由于本發明通過照明情況已經能充分足夠了所設置的參數。
附圖標記表 I LED 燈 2控制電子設備 3控制單元 4存儲器
5LED
6RGB LED 模塊
7LED模塊 8光學元件
9 LED模塊與控制單元之間的連接件
10用戶接ロ
11用戶
12電流源
13燈座
14額外的接ロ
15中央控制單元
16用戶接ロ與中央控制單元之間的連接件 17總線
18電流或電壓適配19PWM電路20控制單元的內部總線21導體
22LED燈端子
23LED燈和燈座的接ロ24供電導體
25LED照明系統
30CIE色彩空間中的RGB三角
40黑體曲線 50CIE色彩空間中的第一半曲線
60CIE色彩空間中的第二半曲線
權利要求
1.一種用于控制LED燈(I)運行的方法，該LED燈具有多個LED (5，6)作為發光器件，其中至少兩個LED具有不同的色譜且可相互不同地受控制，其中該方法具有以下步驟 -直接或者間接通過所述LED燈(I)的控制單元分析評估LED燈的AC供電電壓的變化，特別是通過相位控制發生的變化；以及 -根據所分析評估的變化的程度和/或類型而改變LED燈所發出的光的色溫。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，所述控制單元根據所述分析評估而控制LED驅動電路，使得僅通過該控制單元實現的控制而不是AC供電電壓的變化優選直接影響光輻射。
3.一種用于控制白色光LED燈(I)的運行的方法，該LED燈具有多個LED (5，6)作為發光器件，其中，至少兩個LED具有不同的色譜，且可相互不同地受控制，其中該方法具有以下步驟 -直接或者間接通過所述LED燈(I)的控制單元(3)分析評估LED燈的輸入電壓的變化，優選分析評估LED燈的AC供電電壓，特別是通過相位控制發生的變化；以及 -根據所分析評估的變化的程度和/或類型而同時改變LED燈發出的白色光的強度和色溫。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的方法，其中，所述控制單元(3)分析評估操作開關、按鍵或者調光開關(10)的次數和/或持續時間。
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，還根據所分析評估的信號而改變LED燈的光的顯色指數。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述LED(5，6)中的至少一個以PWM調制方式運行，且在此根據所分析評估的信號改變PWM調制的占空比。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，將通過開關、按鍵或者調光開關(10)將調制的電網電壓信號傳輸給所述LED燈的接口(23)。
8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述控制單元(3)通過相同的接口(23)或者通過另一個接口(24)接收和/或發送數字指令，例如根據DALI標準的指令。
9.一種控制單元(3)，特別是一種集成電路，例如專用集成電路ASIC或微控制器，所述控制單元設計成用于執行根據前述權利要求中任一項所述的方法。
10.一種LED燈，該LED燈具有多個LED (5，6)作為發光器件，其中至少兩個LED具有不同的色譜且可相互不同地受控制，該LED燈具有控制單元(3)，該控制單元用于直接或者間接分析評估LED燈的AC供電電壓的變化，特別是通過相位控制發生的變化；以及用于根據所分析評估的變化的程度和/或類型而改變LED燈所發出光的色溫。
11.根據權利要求10所述的LED燈，其中，所述控制單元根據所述分析評估而控制LED驅動電路，使得僅通過該控制單元的控制而不是AC供電電壓的變換優選直接影響光輻射。
12.一種白色光的LED燈(I)，該LED燈具有多個LED (5，6)作為發光器件，其中，至少兩個LED具有不同的色譜，且可相互不同地受控制，該LED燈具有控制單元(3)，該控制單元用于直接或者間接分析評估LED燈的輸入電壓的變化，優選分析評估LED燈的AC供電電壓的變化，特別是通過相位控制發生的變化；以及用于根據所分析評估的變化的程度和/或類型而同時改變LED燈所發出的白色光的強度和色溫。
13.根據權利要求10至12中任一項所述的LED燈(I)，其中，所述控制單元(3)設計成用于分析評估操作開關、按鍵或者調光開關(10)的次數和/或持續時間。
14.根據權利要求10至13中任一項所述的LED燈(I)，其中，所述控制單元(3)對所述LED (5，6)中的至少一個進行PWM調制，并在此根據所分析評估的信號改變PWM調制的占空比。
15.根據權利要求10至14中任一項所述的LED燈(I)，其中，所述發光器件(5，6，7)具有至少一個LED-RGB模塊(6)。
16.根據權利要求10至15中任一項所述的LED燈(I)，其中，所述發光器件具有經色素轉換的白色LED以及至少一個另一種顏色的LED (5)，這些LED在其強度方面可相互獨立地由所述控制單元控制。
17.根據權利要求10至16中任一項所述的LED燈(I)，其中，該LED燈設計成取代型燈，并為此具有鹵素或者白熾燈座或者鹵素燈銷(22)。
18.根據權利要求10至17中任一項所述的LED燈(1)，其中，所述接口(23)設計用于接收由開關、按鍵或者調光開關(10)調制的電網電壓信號，且所述控制單元(3)設計用于基于經調制的電網電壓信號調節所述LED燈(I)的色譜。
19.根據權利要求10至18中任一項所述的LED燈(I)，其中，所述控制單元(3)設計成用于通過所述接口(23)或者通過另一個接口(14)接收和/或發送數字指令，例如根據DALI標準的指令。
20.一種LED照明系統(25)，具有一個或者多個LED燈⑴以及控制LED燈的AC供電電壓的至少一個調光器，其中，該調光器設計成用于在第一自由度中接通和斷開供電電壓，而在第二自由度中在未完全斷開的情況下以模擬方式改變供電電壓，其中，所述至少一個LED燈具有控制單元，該控制單元檢測供電電壓的多次接通/斷開以及變化，并據此通過控制至少一個LED驅動器改變LED燈的強度和顏色特征。
全文摘要
本發明涉及一種用于控制LED燈(1)運行的方法，該LED燈具有多個LED(5，6)作為發光器件。該方法具有以下步驟-通過LED燈(1)的控制單元(3)分析評估由用戶可操作的且通過LED燈(1)的接口(23)與控制單元(3)連接的供給有電壓的開關、按鍵或者調光開關(10)所產生的電信號；以及-根據所分析評估的信號改變LED燈(1)的色譜。
文檔編號H05B33/08GK102668697SQ201080047907
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月22日 優先權日2009年10月23日
發明者克里斯托夫·普拉策, 馬丁·哈特曼 申請人:特里多尼克有限兩合公司, 特里多尼克詹納斯多爾夫有限公司