[发明专利]故障安全LED系统

说明书

本公开涉及一种故障安全LED系统，其包括LED电路装置。LED电路装置包括相对于彼此并联布置的多个LED串。LED电路装置从恒流电源供应电流。故障安全LED系统包括用于检测至少一个LED串中的故障的结构，该故障导致增加的电流通过多个LED串的其余操作LED串。故障安全LED系统还包括相对于多个LED串并联布置的电流校正串。当响应于检测到故障而被激活时，电流校正串容纳来自恒流电源的电流，使得通过每个操作LED串的电流减小到校正电流水平。

相关申请的交叉引用

本申请在2017年4月10日作为PCT国际专利申请提交，并且要求于2016年4月11日提交的第62/320,674号美国专利申请的权益，该美国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本技术一般及发光二极管(“LED”)。更具体地，本技术涉及并联串LED系统。

背景技术

发光二极管(LED)利用电致发光现象将电转换为光。LED的核心结构元件是pn结。pn结是在半导体晶体内的两种类型的半导体材料(例如，p型和n型)之间限定的界面。pn结仅在一个方向上导电。因此，LED只在安装时具有正确的电极性才会发光。当在正确的方向上跨pn结施加电压时(即，阳极耦合到pn结的p侧而阴极耦合到pn结的n侧)，电流流过pn结并从LED发出光。如果在不正确的方向上跨越pn结施加电压(例如，阳极耦合到pn结的n侧并且阴极耦合到pn结的p侧)，几乎没有至没有电流流过pn结并且没有发光。另外，当LED发生故障时，pn结可能形成开路，电流不能从任一方向通过该开路。

LED技术日益融入主流照明系统设计。因此，LED灯具通常用于各种照明应用。示例照明应用包括住宅照明、工业照明、用于出口标志的照明、泛光灯、线性照明以及用于诸如防爆照明的危险应用的照明。与传统光源相比，LED灯具可以提供更长的使用寿命、增强的能源效率、更好的环保性、更强的抗振性、更低的维护要求以及相同或更好的光质量。LED灯具提供的另一个显著优点是LED灯具能够在相对低的温度下工作。低温操作对于诸如需要防爆照明的环境的危险环境中的照明应用特别有利。

发明内容

关于LED装置，在工业中通常用一个恒流电源驱动多个LED串。利用这种类型的电路布置，当并联串LED装置在其中一个LED串中发生故障时，高于正常电流水平被提供给其余的可操作LED串，因为由恒流电源提供的总恒定电流的更高百分比通过其余的可操作LED串。与LED在正常电流水平下操作时相比，通过操作LED串的附加电流在操作LED的透镜处产生额外的热量。这种增加的热量产生可以代表点火源，特别是在危险/防爆应用中，并且由于非危险应用中的材料故障，它还可能导致不安全的状况。各种工业标准要求验证透镜温度以证明不超过产品/组件的最大允许温度(例如，LED的硅透镜本身)。本公开的各方面涉及用于在一个或多个LED串发生故障时控制并联串LED装置中的电流水平的方法、系统、结构、配置和装置。

本公开的各方面涉及用于使并联串LED装置更可靠和故障安全的成本有效的方法、装置和系统。本公开的某些实例涉及具有电流校正串的并联串LED装置，该电流校正串被激活作为故障LED串的替代或代替，使得LED装置的操作并联LED串继续以正常电流水平操作，或者尽管存在发生故障的LED串，但接近正常电流水平。