[发明专利]用于固态照明灯具的寿命终止估计的方法和装置

说明书

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)的照明系统。基于LED的照明系统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。由于近来这些系统的效率(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系统承诺寿命从大约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，可以获得该系统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。