[发明专利]照明控制系统

说明书

一种控制系统，其被设置为提供对一个或更多个发光器件(124)的光输出的调光控制，该控制系统包括：开关模式调节器(91)，其被设置为向所述一个或更多个发光器件(124)提供输出功率信号，并且改变所述输出功率信号；一个或更多个反馈传感器(304)，其被设置为测量所述输出功率信号的特征参数，所述特征参数包括以下内容中的至少一项：电流、电压和功率；以及控制器，所述控制器被设置为：当所述输出功率信号的特征参数高于阈值(210)时，基于来自所述一个或更多个反馈传感器(304)的反馈在闭环控制回路中改变所述输出功率信号；当输出功率信号的特征参数低于阈值(210)时，在开环控制回路中改变所述输出功率信号。

本发明涉及用于提供对光输出的调光控制的照明控制系统，以及对发光输出进行调光的方法。

具体地但非排他地，本发明涉及一种用于调光或以其他方式调节固态光源(SSL)的亮度或调节对固态光源的供电的方法和控制系统，所述固态光源诸如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、固态二极管激光器(SSDL)以及基于有机或无机发光机制的其他固态光源负载。本发明还涉及方法和系统的改进，以提供用于使用所述光源进行数据传递的单元。

在发光系统使用SSL(例如LED、OLED、SSDL)是众所周知的，因为它们提供优于传统光源的显著优点，例如较高的效能，由于其固态性质而增加了可靠性和寿命，并且提供在LED、OLED和SSDL领域的技术人员已知的许多其它优点。

基于LED、OLED和SSDL的发光以多种配置用于一般和特定照明应用，包括但不限于汽车照明、任务照明、重点照明、应急照明、招待照明、餐馆照明、医院照明、办公室照明、零售店照明、汽车照明、街道照明、舒适照明、效果照明、海洋照明、展示柜照明、TV和电影和投影照明、娱乐照明、动物和食品生产照明、医疗照明、室外照明、显示器的背光、使用UV对流体中的微生物的照射、工业过程中的固化和凝结、走廊照明、安全照明等。

LED、OLED和SSDL是电流控制的器件，其中从器件发射的光的强度与流过器件的电流的量有关。因此，非常有利的是仔细和可靠地控制流过LED、OLED或SSDL器件的电流的量，以从照明系统获得期望的照明效果，并且通过确保不超过最大电流、电压或功率规格来最大化器件的寿命。此外，众所周知，LED、OLED和SSDL器件的开关或调制速度足够快，使得它们能够与照明的主要用途结合用作数据发送器。

基于各种电路设计拓扑开发了LED、OLED和SSDL电源系统，这些拓扑提供了在可接受的范围内改变通过发光器件负载的实际或时间平均正向电流的能力，以提供调光能力。

然而，由于提高了固态发光器的效率，即使流过器件的少量电流也会产生大量的激发光子。这在低强度下的调光级别之间产生了大的阶跃(低调光分辨率)的不希望的照明外观和在最低调光级别处的显著的最小发光。

已经设计了基于LED、OLED和/或SSDL的照明系统，其通过使用具有离散波长/颜色的多个发光器件可以产生多种颜色和强度。包括红、绿、蓝、琥珀色和白色发光器的系统可以通过单独地或组合地改变每个彩色发光器的强度、电流或功率来产生接近无限的颜色变化。在照明系统中使用多个离散波长可以通过使用同时复用的不同光子能量增加系统带宽来增加来自发光器件的数据传输速率。

许多先进的发光系统需要调光的能力，通常使用外部控制系统来向照明系统提供调光级别信息。所采用的大多数调光方法使用恒定电流降低(CCR)(也称为DC调光)或时间平均脉冲调制方法，诸如脉冲宽度调制(PWM)、脉冲幅度调制(PAM)、脉冲频率调制(PFM)和许多其它方法。

当前的调光方法不能以高效的方式容易地在宽电流范围上实现高精度调光。当系统被调暗开和关时，特别是在低发光级别时，调暗系统通常包括强度或颜色上的陡峭台阶。