[发明专利]具有用于在低电力区段期间施加电力的能量存储的LED照明和操作方法

说明书

技术领域

本发明的主题涉及照明装置和方法，更确切地说，涉及固态照明装置和方法。

背景技术

固态照明阵列被用于许多照明应用。例如，包括固态发光器件阵列的固态发光面板已经被用作直接照明源，例如在建筑和/或重点照明中。固态发光器件可以包括例如包括一个或多个发光二极管(LED)的封装的发光器件，所述封装的发光器件可以包括无机LED以及/或者有机LED(OLED)，所述无机LED可以包括形成p-n结的半导体层，所述有机LED可以包括有机发光层。

固态照明阵列被用于许多照明应用。例如，包括固态发光器件阵列的固态发光面板已经被用作直接照明源，例如在建筑和/或重点照明中。固态发光器件还被用在照明装置中，比如白炽灯泡更换应用、工作照明、内嵌筒灯装置等。例如，Cree,Inc.生产了各种各样的内嵌顶灯，比如使用LED照明的LR-6和CR-6。固态发光面板通常还被用作小型液晶显示(LCD)屏比如便携式电子设备中所用的LCD显示屏，以及更大的显示器比如LCD电视显示器的背光。

固态发光器件可以包括例如，包括一个或多个LED的封装的发光器件。典型情况下无机LED包括形成p-n结的半导体层。包括有机发光层的有机LED(OLED)，是另一种类型的固态发光器件。典型情况下，固态发光器件通过在发光层或发光区域中重新结合电子载体，即电子和空穴而产生光。

提供固态光源的某些尝试已经涉及使用整流的交流(ac)波形驱动LED或者一串或一组LED。不过，因为LED需要最低正向电压以导通，所以LED可以仅仅在整流的交流波形的一部分导通，这可能导致可见的闪烁、可能不合期望地降低系统的功率因数以及/或者可能提高系统中的电阻性损耗。用整流的交流波形驱动LED的技术实例在美国专利申请公开号2010/0308738和待批准美国专利申请序列号12/777,842(代理机构卷号:5308-1188，2010年5月7日提交)中描述，其中后者被共同委托给本申请的受托人。

提供交流驱动的固态光源的其他尝试已经涉及把LED置于反并联配置中，所以在ac波形的每半周期上驱动一半的LED。不过，这种方式需要两倍的LED来产生与使用整流的交流信号相同的光通量。

发明内容

根据本发明主题的某些实施例，照明装置包括串联耦接的一串LED组，每个组包括至少一个LED；灯光展开电路，被配置为响应电力信号递增地使所述LED组的相应LED组导通；以及能量存储模块，被配置为在所述电力信号周期的第一区段期间存储能量，以及在所述电力信号的周期的第二区段期间把所存储的能量施加到所述串。

在其他实施例中，所述能量存储模块进一步被配置为在所述第一区段期间使电流从所述串转向到电荷存储元件。

在再其他实施例中，所述能量存储模块包括陷波电路，耦接到所述串的节点并被配置为响应于所述电力信号的电压超过某阈值，比如所述相应LED组的正向偏置电压与一对控制齐纳二极管的击穿电压之和，使所述串从所述电力信号电气断开。

在再其他实施例中，所述能量存储模块包括填谷电路，被配置为响应于所述电力信号的电压落到阈值以下，比如控制齐纳二极管的击穿电压，使所述电荷存储元件电气耦接到所述串。

在再其他实施例中，所述电力信号在所述第一区段期间具有峰值电压值。

在再其他实施例中，所述电力信号在所述第二区段期间具有其最低电压值。

在再其他实施例中，在所述第一区段期间所述电力信号的电压值大于在所述第二区段期间所述电力信号的电压值。

在再其他实施例中，所述第一区段和所述第二区段具有近似相同的持续时间。

在再其他实施例中，所述串中的全部所述LED组在所述第二区段期间导通。

在再其他实施例中，通过所述串的电流信号具有其所具有的频率值高于所述电力信号主频的频率值的主频成分。

在再其他实施例中，通过所述串的所述电流信号的主频成分的频率值是所述电力信号主频的频率值的至少三倍。

在再其他实施例中，所述照明装置进一步包括整流器电路，被配置为耦接到交流电源以产生所述电力信号。

在本发明主题的进一步实施例中，照明装置包括光源元件和能量存储模块，所述能量存储模块被配置为在所述电力信号周期的第一区段期间使所述光源元件从电力信号电气断开以存储能量，以及在所述电力信号周期的第二区段期间向所述光源元件施加所存储的能量。

在再进一步的实施例中，所述电力信号在所述第一区段期间具有峰值电压值。