CN103502729A - 发光二极管替代灯具 - Google Patents

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A·卡塔拉诺
D·J·哈里森
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TerraLux Inc
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Abstract

在多个实施例中，照明装置包括外壳、用于连接照明装置和电插座并接收输入电源的电源连接器、设置在外壳内的用于直接照明的光发射器、用于调节输入电源并向光发射器提供调节的电源的电路以及用于提供装饰照明的装饰照明元件。

Description

发光二极管替代灯具
相关申请的交叉引用
本申请是2011年4月25日提交的、序列号为13/093,197的美国专利申请的部分延续申请，且要求上述专利申请的优先权，该专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
在多个实施例中，本发明一般地涉及包含发光二极管（LED）的照明系统和方法，更特别地涉及同时提供直接照明和装饰照明的这种系统和方法。
背景技术
目前，发光设备主要是白炽灯发光产品。由于其使用热灯丝，这种产品除了产生期望的可见光以外还产生大量的热，这是浪费的。基于卤素的发光使得灯丝能够在高温下工作而不提前出故障，但其发射出大量不可见的红外光，这些热量以可接受的程度从灯具向外导出。这通常通过使用优先透射红外光和部分可见光的二向色反射器遮光罩来实现。该二向色反射器的性质是在一定的美观外形下透射数个不同的可见颜色和红外辐射。这使得这种卤素灯可用于许多装饰应用。这种灯具消耗大量电流，并散发大量不期望的热量。卤素灯泡被设计为在12伏特（V）至15V或更高的之间的多个电压下工作。
相较于普通白炽灯和卤素灯，发光二极管具有更多的工作优点。LED典型地发射窄区间的波长，因而在很大程度上消除了浪费的非可见光能量。通过组合光的颜色来生成白光。LED还可发射紫外波长区间，在这种情况下通过激发荧光粉来生成白光（或其他特定的颜色）。
相较于白炽灯泡和卤素灯泡，LED具有很长的使用寿命。在灯丝坏掉之前白炽灯泡和卤素灯泡可具有2000小时的寿命，但LED可持续长达100,000小时，且典型地为5,000小时。此外，与白炽灯泡和卤素灯泡不同，LED不是震动敏感的，且可以承受很大的压力而不致损坏，但白炽灯泡或卤素灯泡的热灯丝很容易破裂。
卤素灯泡、白炽灯泡和LED典型地都需要固定的工作电压和电流以优化性能。工作电压过高会导致提前出故障，而工作电压或电流过低会降低光输出。而且，随着电流和电压的减小，白炽灯和卤素灯的颜色会朝着可见光谱的红色端漂移。LED则是不同的，仅会导致光亮度降低。此外，随着白炽灯或卤素灯的电压下降，其温度会降低，从而内部电阻减小，这会消耗更多的电流但并不产生匹配的光输出。在使用电池作为能量源的情况下，电池可能被耗尽而不产生可见光。
白炽灯泡和卤素灯泡需要大量包含真空的空间体积，以防止空气损坏灯丝，保护玻璃或二氧化硅外壳不致过热，以及将附近物体与发射的热量隔离开。相反，作为固态装置的LED需要非常小的空间，且产生非常少的热量。如果将白炽灯泡或卤素灯泡的体积分配给固态LED灯，则可将更多的功能合并至发光产品中。
与白炽灯和卤素灯不同，LED通常以窄的、轮廓分明的光束产生光。尽管这对许多应用而言是期望的，但白炽灯和卤素灯提供的大范围照明经常也是优选的。但这通过LED并不易实现。通过提供辅助照明和装饰功能，白炽灯和卤素灯所产生的并非指向目标的光可提供有用的功能。具有其二向色反射器的卤素灯必然可实现该功能，而普通白炽灯可采用并非灯泡一部分的、具有多种艺术设计的外部遮光罩来使用其它未直射的光。
发明内容
本发明的实施例克服了卤素灯或白炽灯光源的限制，且在一个系统中组合了LED的优点和这些光源期望的性能。多个实施例包括了提供直接照明和与直接照明不同的装饰照明的系统和方法。
因此，本发明的实施例包括基于LED的光发射器（包括一个或多个LED）以替代标准白炽灯泡和卤素灯泡，从而用于各种各样的目的。根据多个实施例，相较于传统的基于白炽灯或卤素灯的发光系统，发光系统具有增强的功能，典型地包括装饰照明元件，其例如提供与光发射器的直接照明不同的装饰照明。
一些实施例包括与标准灯泡基座相同或等同的电连接器或基座、电连接至该基座的印刷电路板（或其他电路基底或模块）、可安装在印刷电路板上或由印刷电路板实现的驱动电路、和/或可附接至印刷电路板的一个或多个颜色的一个或多个LED。驱动电路可包括或主要由固态电路组成，该电路调节从电源（例如，电插座）获得的电压和电流并将输出调节为LED使用的恒定值。可用电源电压可大于或小于LED使用的电压。
本发明的多个实施例包括LED灯以替换白炽灯和/或卤素灯及其装饰遮光罩，其中在印刷电路（PC）板的两侧上设置LED，装饰LED可设置在旨在用于直接照明的那一侧的相对侧上。装饰LED例如可照明围绕灯的外壳或遮光罩。
根据多个实施例的发光系统还可包括另外的电路，例如允许通过红外或无线装置远程控制发光功能，改变（装饰）遮光照明和直接照明LED中之一或两者的颜色，向（装饰）遮光照明和/或直接照明提供随时间改变的颜色和/或亮度，通过机械动作来实现外部切换遮光或直接照明的颜色、图案和/或亮度，和/或通过以预定时间间隔地中断对电路的供电以切换颜色、亮度和/或图案的多种功能。
还可包括为装饰照明的目的，改变遮光罩上光的图案和颜色的诸如机械致动器的机械装置。这种机械装置可为或包括阴影屏、多面镜、或其它反射或衍射光学组件，它们可固定在发光单元的封罩内，或者被配置为移动以为了装饰和/或直接照明的目的改变所产生光的图案和/或颜色。
本发明的多个实施例的特征在于，一个或多个诸如LED的另外的光发射器设置在灯泡的封罩（外壳）内，以提供装饰照明。可以使用独立的第二电路来为该另外的装饰光发射器生成恒定电流，并控制其诸如亮度、颜色、图案和/或频率的装饰照明特性。第二电路可连接至主电源。装饰光发射器产生的光可沿着光学组件的至少一部分长度被引导，并通过外壳遮光罩上的开口从外壳射出。这种实施例可包括第二光学元件以引导用于直接照明的光发射器（例如，主照明LED）产生的光，以提供装饰照明。热沉可热连接至任一或所有光发射器以调节其温度。可提供电路以通过例如红外或无线装置来远程控制发光系统（例如，装饰光发射器）的发光功能。
一个或多个光学组件可设置在外壳内，且引导光发射器产生的光的第一较大（例如，较强）部分以用于直接照明，引导光的第二较小（例如，较弱）部分以用于装饰照明。第二部分光可沿着第二光学组件的长度被引导，且穿过外壳的遮光罩上的一个或多个开口从外壳射出。在可选实施例中，通过经由连接外壳和引导来自光发射器的第二部分光的光学组件的多个光路的光发射来实现装饰照明。
附图说明
在附图中，对于多个不同的视图，相同的附图标记通常表示相同的部件。而且，附图也并不必须是成比例的，通常只是重在示出发明的原理。在以下描述中，参考以下附图描述了本发明的多个实施例：
图1示出通常称为MR-16的示例性卤素照明装置的多个视图。
图2示出本发明实施例的多个视图，其中对卤素照明装置进行了改进，在一侧上包含用于照明的LED和在另一侧上包含用于直接照明的LED。还示出了能够进行调节的电路和其它特征。
图3示出了本发明实施例的多个视图，其中在两侧上设置高亮度LED以产生遮光照明和直接照明。还示出了用于改变光特性的开关和电路。
图4示出了本发明另一实施例的多个视图，其中在照明单元的遮光侧上包括可移动的多面镜，以在遮光罩上提供可变图案。
图5A示出了本发明另一实施例的多个视图，其中包括具有孔的内部装置以在遮光罩上图案化照明。
图5B示出了本发明另一实施例的截面图，其中在外壳内设置另外的LED以产生装饰照明。
图5C示出了本发明另一实施例的截面图，其中由引导主光发射器生成的光的光学组件来形成装饰照明。
图5D示出了本发明另一实施例的截面图，其中连接外壳和光学组件的多个光路引导来自主光发射器的光的一部分来用于装饰照明。
图6示出了用于在电路板上制造由各个LED半导体芯片构成的串联/并联电路的机构的正视图和顶视图，其中形成了高密度发光阵列。
图7示出了与可移动以生成方向可变发光的集成透镜阵列耦合的高密度LED阵列的实施例的正视图和顶视图。
图8(a)和8(b)示意性地示出了紧凑dc/dc升压转换器的恒流实施方式，特征在于能够基于热环境来调节LED的电流。
图9(a)和9(b)示意性地示出了根据本发明的多个实施例的基于热环境调节电流的紧凑恒流降压/升压电路。
具体实施方式
图1示出了常见的白炽卤素型灯泡。从这种灯泡的工作特性可得到其特征：在高温度下工作；需要与热灯丝隔开的真空封罩；发射出使用户感觉热的大量红外辐射；且消耗大量的电能。尽管如此，这些装置被广泛地使用，且灯具和电器都被构造为适应这些灯泡的形状、装配和功能。特定的单元为MR-16型。
这种灯泡的主要组件包括连接至具有相配适配器的标准电源（例如，电插座）的连接器101；包含热灯丝105的真空透明管102；具有遮光和滤光作用的封罩103，其允许红外辐射通过且向下方物体反射期望可见光的一部分；以及允许辐射通过并保护真空管102不被损坏的透明前盖104。
图2示出了本发明的实施例。这种照明装置优选地具有与图1的白炽照明装置相同的形状、装配和功能，例如具有相似的电连接器201，相似形状的透明或半透明封罩202。封罩202通常对封罩内部发射的光进行散射，且对外部是可见的。这样，封罩202可用作屏幕，以在其上投射并显示图像、颜色或其它装饰或包含信息的光，该光是对人类可见的或是波长更短或更长的光。可以通过灯泡封罩202内部的一个或多个电路板206包含的电路来生成装饰或信息内容。最简单形式的电路206控制其它照明装置，例如位于电路板204背面上的LED207。可使用另一电路205控制阵列208中的高功率LED209以直接照射发光装置封罩外部的物体。然而，该电路或多个电路可实现多个有用的特征，包括(ⅰ)根据预设或用户可调节的时间表调节颜色和照明水平的计时器，(ⅱ)根据背景光亮度或接近传感器打开或关闭灯的光电池，(ⅲ)与其它灯进行通信的信号功能，和/或(ⅳ)能够切换诸如亮度、颜色和/或连续或闪烁照明模式的照明特性的用户可操作开关。
典型地，位于电路板204上的电源调节电路205对位于电路板下侧的高亮度LED208的电源进行调节。该电路适配并控制经由连接器201可获得的电力，并经由电线203传导至电路板。电路205可包含包括电池的储电特征，在电力故障中能够使得发光装置用作紧急光源。电路可将AC电源整流为DC以得到LED的串联和/或并联阵列所需要的期望电流和电压，并向电路板上的其它电路提供电源。
在该实施例中，PC板204背面上的LED207可具有通信和/或装饰功能。用于装饰目的时，遮光罩202优选地由彩色或白色透明（或优选半透明的）材料制成，诸如表面粗糙以散射光的塑料或玻璃。以这种方式，来自LED207的光入射到该表面上，使得对用户更加可见，并且可用作装饰功能。遮光罩202还可包含通孔210以允许热量排出LED封罩。
图3示出了相似的白炽灯替代产品。该产品也包含电连接器301、具有散热孔310的成形的半透明或透明封罩302、封罩内的一个或多个印刷电路板304、以及将电能传导至这些电路板的诸如电线303的部件。该实施例在顶部表面上具有高亮度照明LED307，在底部表面上具有阵列308中的其它高亮度LED309。与具有窄出射光束和低亮度的小型LED的图2的产品不同，这些高亮度LED309和307具有更高的光输出（通常大于10流明），并且光的出射角的范围可以根据需要从窄角度至非常宽的光束。为了控制这些LED，如附图所示可能需要另外的电路。除了电源转换电路305和控制电路306以外，还可以包括另外的电源处理电路311。高功率LED可具有一个或多个非白色的彩色光输出，且具有非垂直的不同取向，以在发光产品上方提供装饰照明。可以使用可被用户操作的开关311来控制发光产品的工作特性。
图4示出本发明的另一实施例。与通过电气控制一个或多个取向和/或颜色的各个装置的电功率来改变颜色、亮度和图案的上述实施例不同，本实施例包括用于随时间改变亮度和/或图案的机械特征。例如通过微型电机421操作多面镜420，改变镜的取向和位置，来实现这种改变。以这种方式，光被反射或衍射以在半透明或透明封罩402上形成各种形状和/或颜色的图案。
图5A示出另一实施例，包括通过阻挡或者改变位于电路板504背面上的内部LED507发射的光、以投射阴影或其它预定图案的图案化遮罩520（或其它合适的部件）。还可以包括本文讨论的其它实施例的其它特征。
图5B示出了另一实施例，其中另外的独立的光发射器531（诸如，一个或多个LED）由主照明电路532控制和/或供电。光发射器531可耦合至独立且专用光器件533以提供设计灵活性，光发射器531通常旨在提供与来自主照明光源534的直接照明不同且对其进行补充的装饰照明。例如，装饰照明可以至少在照明方向、颜色和/或亮度方面与直接照明不同。通过经由电源连接器535连接至例如为115VAC或12VAC的输入电源来提供电力。电路532优选地用于将交流电压转换为近似恒定的DC电流。
由主照明光源534产生的光可由光学组件536（例如，全内反射（TIR）光器件）引导，且从附接至外壳（封罩）538的基本透明盖537射出，以提供直接照明。电连接器（或电路）539典型地将光发射器531连接至电路532，电路532可向装饰光发射器531提供比主照明光源534小的恒定电流。电连接器539可连接至主电源，其可包括或主要由限制通往装饰光发射器531的电流、且与主照明光源534并联的电阻组成。电路539可包含调整或调节例如装饰光发射器531的亮度、颜色和/或频率的装饰照明的其它合适的电器件。来自装饰光发射器531的光可在基本与来自主照明光源534的光相同的方向上射出，但可采用独立光器件来获得期望的装饰照明。例如，导光光器件533可包括将光沿其长度方向引导的光学光导体或固体塑料管，从而在装置外部向下生成线型光“带”。
热沉540可热连接至照明装置的热通道，从而调节主照明光源534的温度，热沉540可与导光光器件533共线。光发射器531生成的装饰照明的特性，例如光的亮度、颜色、频率和/或图案，可以响应于光（例如红外）、无线（例如，射频）或有线（以太网，RS-232等）的远程控制。
如上所述，与主照明光源共享PCB的朝向后方的LED可用于装饰照明。此外，外壳内例如具有专用控制和/或供电电路的独立光发射器可提供装饰照明。在这两种情况下，装饰照明通过第二光发射器提供其自身的光而主动地形成。
在本发明的另一实施例中，通过使用来自主照明光源的光的一部分来被动地生成装饰照明。可使用反射光器件来引导来自诸如LED的光源的光用于直接照明。这种反射光器件可以是镀铝反射镜，其可以具有抛物线形状以增强前进光的方向性。这种光器件还可以包括TIR光器件，其利用两个不同介质之间的折射率差来形成反射内表面。与普通金属涂层的反射器相比，TIR光器件通常很效率很高（85-90%）。这两类反射器的设计一般地都旨在最大化光效率，从而提供最亮的照明。
为提供除直接照明外的装饰照明或其它目的，本发明的实施例通过改变TIR和其它反射光器件的光学设计，以使用TIR和其它反射光器件使得来自其预定路径的部分光发生转向。这部分光可以控制的方式被“抽出”，并通过反射和折射被再次导向，从而生成装饰或其它非直接照明的功能。再次导向的光可用于实现期望的形状和颜色来用于装饰目的。
图5C示出了本发明的另一实施例，其中驱动单路551将主电压转换为用于主照明光源522（例如，一个或多个LED）的恒定电流。可使用光器件553（可以包括或主要由例如TIR透镜组成）来引导主照明光源552产生的光。主照明光源552产生的第一部分光被引导用于直接照明，而第二部分光被引导用于装饰照明。第一部分光通常大于（即，强于）第二部分光。主照明光源552生成的第一部分光可被光器件553引导，并从附接至外壳（封罩）555的基本透明盖554射出以提供直接照明。外壳555可包括遮光部（基本半透明的），以及在光组件557（例如，全部或部分透明的光波导）中的一个或多个开口556，光可穿过这些开口出射形成装饰照明。还可使用诸如光组件557对光进行漫射和过滤的其它方法来进一步使得光能够满足特定装饰或第二照明目的的要求。
图5D示出了按相似原理工作的本发明的另一实施例。一个或多个光通道581可将外壳582连接至光组件583，且可用于生成穿过通道的装饰照明。光通道581例如可为穿过外壳的基本空的通道，也可被光波导材料部分地或大部分地填充。主照明光源584（例如，一个或多个LED）产生的光的一部分可被引导通过光通道581，且经由外壳582的遮光部上的补充开口585从外壳582中射出。
根据这些描述可以理解，在这些实施例中使用的LED虽然小，但仍占用了较大空间，从而限制了产品的整体光输出。这至少部分是因为要向容纳在大封装体中的每个半导体发光芯片提供电连接而导致的，大封装体需提供电连接以及用于散热和透射有用光的设施。这种封装体通常还包含用于对光进行整形和引导的透镜或镜。虽然这些封装体可在一定程度上被自由使用，但也限制了密度，且无法对散热、导光和通电的功能进行整合。许多这些功能可同时包含在对一组装置恰当设计的印刷电路板中，且在印刷电路板形成时合并入电路。
改善产品整体光密度的一种方法是将发光二极管合并在包含外部电路的合适的印刷电路板上，其中在不使用封装体的情况下，外部电路连接LED装置并对其供电。图6示出了这种设置。该实施例包括或主要由具有至少中间部分601、顶部金属包层603和底部包层602的印刷电路板组成，其中中间部分601可以为常用光纤玻璃芯，或包含金属、陶瓷或增强导热性的其它材料的部分。可以理解，通过诸如蚀刻工艺可容易地图案化顶部和底部包层。可以通过使用导热且导电的化合物、或通过焊接、或使用任意其它合适的结合技术将发光组件附接至包层603的图案化表面。然后，包层603可用作导热或导电通道，或既导热又导电。发光组件可包括其上粘结半导体发光芯片605的金属基底604。发光芯片605典型地包含发射光的p-n结，且连通顶部和底部表面层以实现电和热接触。导电线或接头将p-n结的顶部导电构件连接至下一组件的相对的导电垫，从而建立了串联电路。通过使用不同的连接结构，但使用相同的常规方法，可组装并联连接。这样，可以使用印刷电路板的导热和导电特性来组装相对密集的发光芯片。此外，可将散热、冷却或其它组件附接至电路板（例如附接至印刷电路板的背面602）以改善性能。虽然未示出，但可以理解，连接方法可在电路板平面的两个方向上延伸。
图6中示出的这种芯片通常在全方位上发射光。对于许多发光应用中，并不期望这种光分布。因而，可使用在发光芯片上方设置的匹配的透镜阵列。顶部透镜阵列与LED隔开，使得可独立设置透镜阵列，从而可以通过在三个方向上移动透镜阵列来移动和/或聚焦由透镜引导的光。例如通过步进电机、或支持的电器件也包含在印刷电路板中的压电致动的移动控制器来控制移动。透镜阵列可由透明清晰或有色的材料模塑而成，具有球形或半球形。
图7示出了这种配置。包含图案化金属迹线703的PC板701在其表面上具有发光部分，该发光部分表现为安装在基底704上的半导体发光装置705。这些区域通过导电线或条带结合在一起以形成串联/并联电路。这些发光区域的顶部上方设置的是透镜阵列710，其形成为匹配的光学元件序列（通过诸如模塑的方法）。标记711和712示出了两种不同形状的三个这种元件。透镜阵列710与半导体阵列相隔开，以便在三维空间中的一个或多个方向上安装以便于进行外部操作，如相反的箭头对所示出的。因此，通过移动透镜阵列710，从匹配的LED阵列发射的光可根据需求被引导和聚焦，从而基本上操纵了光束。可以通过板上的电子器件，并经由远程控制或根据需求经由诸如接近传感器、定时器等的其它类似部件来进行控制。
这些发光产品通常需要AC或DC电流源。虽然LED使用直流电，但在LED的数量被选择与AC电压匹配的情况下，可以使用这些LED对AC电源进行整流。很好理解如何将AC电源转换为DC。然而，使用如由电池提供的DC电源可能存在一些问题，这是因为二极管的电流-电压特性是极度非线性的，因而随着电池电压因负载而降低，LED抽取的电流迅速减少。由于LED的光输出典型地与电流直接成正比（至少在某些区段上），这就意味着光输出迅速减少。另一方面，如果电池电压超出预定值，则LED半导体结的热会过量，并可能损坏装置。此外，LED结中过量的热可能导致被称为热失控（thermal runaway）的情况，其中热量会增加在给定电压下抽取的电流，从而导致了进一步升温，而这又导致了更大的电流抽取，并快速损坏装置。这对于高功率LED来说是个特殊的问题，需要进行仔细的热管理。
为了帮助避免这一问题，有利的是固定通过LED的电流，而非电压。然而，由于电池电源和LED负载的伏安特性不同，使用电池作为电流源存在着问题。因而，可使用一电路以不依赖于电池提供的电压来调节并固定电流。在电池电压小于串联和/或并联的LED电路所需的负载电压的情况下，可使用如图8(a)和8(b)所示的升压电路。在这些电路中，使用集成电路装置IC1801来控制电感L1803的充电和放电。该集成电路可以是任一可用的装置，例如德州仪器（Texas Instruments）的TPS61040。在充电周期完成后，IC切换电路，从而允许电感L1803经由负载放电，该情形中负载为发光二极管805。经由反馈电阻R1806来控制电流。选择电阻的值以固定允许流过负载的最大电流，该情形中负载为一个或多个LED（LED1、LED2），如805所示。比较R1806两端的电压与IC1801的FB引脚处内部生成的参考电压，因而可进行这种控制。当两个电压相等时，电流被认为是恒定的，且被保持为预定值。使用二极管D3802以在电池源（未示出）反向连接的情况下保护IC1801。二极管804仅允许电流正向地、或在发光方向上流经LED805。在本发明的实施例中，这种电路可包含在灯泡的封罩内。
图8(b)中示出的电路与8(a)中的不同之处在于，前者包含简易且廉价的部件以保护LED不致经受过量电流以及高温导致的失控。在该电路中，具有随温度变化的正电阻率的电阻R2807与固定电阻串联。电阻R2物理地设置于电路板上以位于LED805发出的热的热通道中。因而，当LED805的温度增加时，R2807的电阻也增大，其电阻值与R1806叠加。由于该组合电阻两端的电压体现在IC1801的反馈引脚FB上，增加的电压可解释为需要减小电流。因而，通过引入自限制控制功能，可防止LED805抽取更多电流的自然趋势，该趋势通常将导致LED805出现故障。
这种电路具有下述优点，其非常高效和紧凑，并在其中建立了允许所产生的系统自适应于其所处的热环境的温度调节。由于这些属性，例如可将电路设在用于闪光灯的微型灯座（例如，PR型法兰灯座）中。
然而，这种电路的一个可能的限制在于，其仅将电压从较低的值升压为LED负载所需的较高值。因此，在仅需要一个LED但仅可获得较高的输入电压的情况下，即使使用图8中电路之一，通常也会在LED两端产生过量电压。这会导致抽取过量电流，从而导致LED提前出故障和/或电池提前耗尽。为解决这一问题，本发明实施例的特征在于，电路优选地仍足够紧凑以装配入灯泡或灯泡基座中，且能够使输出电压高于或低于来源电池或其它DC电源的电压，从而保持期望的电流流经LED负载。如果输入电压低于LED所需的电压，则电路升压，而如果输入电压高于维持流经LED必需的恒定电流所需的电压，则电路降压。可以理解，对LED的引用包含串联、并联或串/并联电路中的一个或多个LED。此外，由于温度会产生有害效果，因而该电路典型地具有基于环境温度调节流经LED的电流的能力。可通过外部环境或电路和LED的散热来确定背景温度。
图9示出了这种电路。该电路使用通常用作反相开关电压调节器的所谓Cuk变换器。这种装置根据电阻桥的值，使源电压的极性反相并调节输出电压。在示出的实施例中，该变换器电路被改造为能够提高电压输出或降低电压输入以维持流经由一个或多个LED905表示的负载的恒定电流。该电路合并入诸如美国国家半导体公司LM2611Cuk变换器或等同物的集成电路IC1901。在该电路中，在通过如Vbat所示的电池源对电感L1902充电的第一周期中，IC1的内部晶体管闭合。同时，电容C2904对电感L2903充电，电感L2903的输出电流对LED905供电。在下一周期中，IC1901改变状态以允许电感L1902对电容C2904充电，电感L2903通过LED905放电。通过包括或主要由R2906a和R3907a组成的电阻网络来控制充电功率和流经负载的电流。这些电阻的整体值与从地流经LED905的电流设定了IC1901的反馈引脚（FB）上的电压。电阻907a具有正的温度系数，从而其电阻随温度增加而增大。
还可改变电流以适应热效应，诸如LED的散热、IC1或其它电路组件生成的热量和/或背景环境条件。这是由基于温度的电阻R3来实现的。在图9(a)中，电阻R3907a具有正的温度系数，其中电阻随温度增加而增大。与R2906a的串联电路的相加效应表示随着温度增加，组合的整体电阻也增大，从而导致电压增大。这会引起IC1减少向LED905的输出电流。在图9(b)中，电阻网络包括并联和串联的电阻。该示例中，电阻R2906b和R4908是固定的，而电阻R3907b是基于温度的且具有正的温度系数。使用并联配置相较于简单的串联配置，在温度依赖性的选择上更加自由。
本文使用的术语和表达用作描述的术语和表达并且不是限制性的，在使用这些术语和表达时，并不排除示出和描述的这些特征及其部分的任何等同替代。此外，虽然描述了本发明的特定实施例，但本领域普通技术人员可以理解，在不背离本发明精神和范围的情况下，可使用包括本文披露的概念的其它实施例。因此，所描述的实施例在各个方面都被认为仅是示意性的，而非限制性的。
权利要求如下。

Claims (29)

1.一种照明装置，包括：
外壳；
用于连接所述照明装置和电插座并接收输入电源的电源连接器；
设置在所述外壳内的用于直接照明的光发射器；
用于调节所述输入电源并向所述光发射器提供调节的电源的电路；以及
装饰照明元件。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述装饰照明元件设置在所述外壳内。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述装饰照明元件包括用于提供与所述直接照明不同的装饰照明的第二光发射器。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述装饰照明和所述直接照明在照明方向上不同。
5.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述装饰照明和所述直接照明在照明颜色上不同。
6.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述装饰照明和所述直接照明在照明亮度上不同。
7.根据权利要求3所述的照明装置，进一步包括光学组件，所述光学组件用于沿着所述光学组件的长度引导从所述第二发射器产生的光，以提供所述装饰照明。
8.根据权利要求3所述的照明装置，进一步包括第二电路，所述第二电路用于调节所述输入电源并向所述第二光发射器提供调节的电源。
9.根据权利要求8所述的照明装置，其中所述第二电路控制所述第二光发射器的亮度或颜色中至少之一。
10.根据权利要求8所述的照明装置，进一步包括响应于无线命令以控制所述第二光发射器的电路。
11.根据权利要求1所述的照明装置，进一步包括用于在照明方向上引导所述光发射器所产生的光的光学组件。
12.根据权利要求11所述的照明装置，其中所述光学组件为全内反射器。
13.根据权利要求1所述的照明装置，进一步包括热连接至光发射器以调节光发射器的温度的热沉。
14.根据权利要求1所述的照明装置，进一步包括引导所述光发射器所产生的第一部分光以用于所述直接照明的光学组件。
15.根据权利要求14所述的照明装置，其中所述第一部分光比未被所述光学组件引导的第二部分光更强。
16.根据权利要求15所述的照明装置，进一步包括引导所述第二部分光以提供所述装饰照明的第二光学组件。
17.根据权利要求15所述的照明装置，其中所述外壳包括基本半透明的遮光罩，所述装饰照明元件提供穿过所述遮光罩的照明。
18.根据权利要求17所述的照明装置，其中所述遮光罩包括开口，所述第二部分光穿过所述开口从所述外壳射出以提供所述装饰照明。
19.根据权利要求14所述的照明装置，进一步包括连接所述外壳和所述光学组件以提供所述装饰照明的多个光通道。
20.一种使用照明装置来提供装饰照明特性的方法，包括：
由设置在外壳内的光发射器提供直接照明；以及
提供与所述直接照明不同的装饰照明。
21.根据权利要求20所述的方法，其中提供所述直接照明包括通过(ⅰ)所述外壳内的光学元件和(ⅱ)附接至所述外壳的基本透明盖将所述光发射器所产生的光射出。
22.根据权利要求20所述的方法，其中提供所述装饰照明包括引导所述光发射器所产生的发射光。
23.根据权利要求22所述的方法，其中通过光学组件引导用于所述装饰照明的发射光。
24.根据权利要求22所述的方法，其中通过(ⅰ)所述外壳内的光学元件和(ⅱ)所述外壳的基本半透明的遮光罩引导用于所述装饰照明的发射光。
25.根据权利要求20所述的方法，其中提供所述装饰照明包括发射由不同于所述光发射器的第二光发射器所产生的光。
26.根据权利要求25所述的方法，其中通过光学组件引导用于所述装饰照明的发射光。
27.根据权利要求25所述的方法，其中通过电路控制所述第二光发射器所产生的发射光的亮度或颜色中至少之一。
28.根据权利要求25所述的方法，其中所述第二光发射器响应于无线命令。
29.根据权利要求20所述的方法，其中所述装饰照明与所述直接照明在发射方向、颜色或亮度中至少之一上是不同的。
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