具有半波調(diào)光的led燈的制作方法
【專利摘要】LED燈組件包括：電源，配置為接收輸入功率信號并且提供DC燈電流；調(diào)光控制器，耦合至電源并且配置為調(diào)整DC燈電流；和LED燈，耦合至DC燈電流。調(diào)光控制器配置為至少部分基于輸入功率信號來確定是需要全亮度還是調(diào)暗的亮度。當(dāng)需要全亮度時DC燈電流保持在第一級別并且當(dāng)需要調(diào)暗的亮度時DC燈電流保持在第二級別。
【專利說明】具有半波調(diào)光的LED燈
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求在2011年11月29日提交的美國臨時專利申請序列號No. 61/564662 的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，并且是2012年9月21日的提交的美國專利申請No. 13/623899的部分延 續(xù)，其中每一個的公開內(nèi)容通過出于全部目的的整體引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開的方面一般涉及交通信號，特別是LED信號燈。

【背景技術(shù)】
[0004] 近年來，出現(xiàn)了大量的針對開發(fā)使用更少電力的照明系統(tǒng)的研究。當(dāng)以電力的信 號電平操作時，巨大量的能量由目前的民用交通控制照明系統(tǒng)所浪費(fèi)。日間操作期間的能 見度通常需要的高光輸出大大超過在夜間的可見性所需要的光輸出。日間使用的高光輸出 還可產(chǎn)生當(dāng)在夜間操作期間使用時導(dǎo)致不安全駕駛條件的過度的眩光量。為了克服這些問 題，已開發(fā)街道交通控制器，能夠控制信號燈的光級，使得在日間使用全亮度，以及在夜間 使用調(diào)暗的、更節(jié)能、更小眩光的光級。
[0005] 包括調(diào)光功能的早期街道交通控制器設(shè)計(jì)用于與白熾信號燈一起使用。這些較早 的白熾信號燈通常直接由本地主電源，如北美的110伏60赫茲電網(wǎng)電源操作。用于調(diào)節(jié)白 熾信號燈的常見方法是包括控制器中的負(fù)載開關(guān)，其在需要全亮度時提供全波電源電壓， 并且在需要調(diào)暗的亮度時提供半波整流電源電壓。利用典型的現(xiàn)有技術(shù)的白熾信號燈，這 種方法提供了在施加全波功率時提供全亮度，并且施加半波整流功率時提供大約70%的亮 度。
[0006] 取代白熾信號燈的發(fā)光二極管（LED)光源，也被稱為LED燈光或LED燈，可在交通 信號應(yīng)用中顯著減少所消耗的電力量。除了改進(jìn)的功耗，LED信號燈提供更好的可靠性，更 低的發(fā)熱量，改進(jìn)的耐振性，和更長的使用壽命。LED替換燈通常包括布置成圓形圖案單獨(dú) 的LED元件的陣列，結(jié)果該單元與白熾信號燈大小相同。
[0007] 利用設(shè)計(jì)用于同LED燈具一起使用的信號系統(tǒng)來替換整個信號系統(tǒng)、包括控制 器、布線和燈具是昂貴的，并需要長的時間。一個有吸引力的替換整個系統(tǒng)的備選方案是建 立LED替換信號燈，其在物理和電氣上與目前的白熾信號燈標(biāo)準(zhǔn)兼容，從而允許更高效、更 可靠的LED替換燈直接在舊系統(tǒng)進(jìn)行改造而不進(jìn)行任何對舊系統(tǒng)的其他更改。這也允許每 次舊系統(tǒng)的舊白熾燈燈泡燒壞時，安裝LED替換燈來逐步升級。這些替換信號燈中采用的 LED光元件需要低級別直流電源，通常大約12伏直流電。因此，小開關(guān)電源通常包括在LED 的替換信號燈組件中，以通過現(xiàn)有交通控制系統(tǒng)所提供的交流電源電壓轉(zhuǎn)換成由LED光元 件所需的低電平DC電壓。不幸的是，在LED替換燈中使用的開關(guān)電源只需要少量的輸入功 率，因此從兩個全波和半波整流供電電源產(chǎn)生相同的光級。因此，現(xiàn)有的街道交通控制器的 調(diào)光功能對LED替換燈無效。因此，存在著需要一種提供類似于白熾燈的調(diào)光功能的LED 信號燈。
[0008] 因此，人們希望提供一種系統(tǒng)，它解決了至少一些上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 如本文所述，示例性實(shí)施例克服了現(xiàn)有技術(shù)中已知的一個或多個上述或其他缺 點(diǎn)。
[0010] 示例性實(shí)施例的一個方面涉及一種LED燈組件。在一個實(shí)施例中，該LED燈組件 包括：電源，被配置為接收輸入功率信號以及提供DC燈電流；調(diào)光控制器，耦合到電源并且 配置成調(diào)整DC燈電流；和LED燈，耦合到電源DC燈電流。調(diào)光控制器被配置成至少部分地 基于所述輸入功率信號來確定是需要全亮度還是調(diào)暗的亮度。DC燈電流保持在當(dāng)需要全亮 度時第一電平或量，并在需要調(diào)暗的亮度時在第二電平。
[0011] 所公開的實(shí)施例的另一個方面涉及一種控制LED燈的亮度的方法。在一個實(shí)施方 案中，該方法包括采樣輸入功率信號，確定輸入功率信號中是否包含半波信號，測量輸入功 率信號的零電平持續(xù)時間，比較零電平持續(xù)時間與預(yù)定閾值持續(xù)時間值，并且如果零電平 持續(xù)時間不大于閾值持續(xù)時間，或輸入功率信號中不包含半波信號，則將LED燈保持在全 亮度。
[0012] 所公開實(shí)施例的另一個方面是針對用可調(diào)光節(jié)能LED信號燈來改造包含白熾信 號燈的交通控制信號的方法。在一個實(shí)施方案中，所述方法包括創(chuàng)建可調(diào)光LED燈組件，其 中所述的可調(diào)光LED燈組件被配置當(dāng)施加全波功率信號時產(chǎn)生全亮度，并且當(dāng)施加半波整 流的功率信號時產(chǎn)生調(diào)暗的亮度，封裝所述的可調(diào)光LED燈組件，使得其與白熾信號燈物 理和電氣兼容，并且用封裝的可調(diào)光LED燈組件替換各個白熾信號燈。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 在附圖中：
[0014] 圖1示出了結(jié)合本發(fā)明的各方面的具有LED信號燈的交通照明控制系統(tǒng)的框圖。
[0015] 圖2示出了顯示結(jié)合本發(fā)明的各方面的可用于交通照明控制系統(tǒng)的全波和半波 功率的信號曲線圖。
[0016] 圖3示出了可以用于檢測結(jié)合本發(fā)明的各方面的交通照明控制系統(tǒng)的全波或半 波功率信號的示例性方法。
[0017] 圖4示出了可以用于在結(jié)合本發(fā)明的各方面的交通照明控制系統(tǒng)中設(shè)置信號燈 為全亮度或調(diào)暗的亮度的示例性方法。 具體實(shí)施例
[0018] 參考圖1，示出了根據(jù)所公開的實(shí)施例的各方面的示例性交通照明或信號系統(tǒng) 100的框圖。所公開的實(shí)施例的方面涉及一種LED信號燈單元，其具有與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的白熾 信號燈兼容的電特性，并提供改造到現(xiàn)有的交通信號系統(tǒng)中時的可調(diào)光操作，現(xiàn)有的交通 信號系統(tǒng)使用全波或半波整流功率控制燈的亮度。具有浪涌限制器110和調(diào)光控制器109 的LED燈單元106可以檢測什么時候需要調(diào)暗的亮度，并且相應(yīng)地調(diào)整LED負(fù)載112的光 輸出。雖然這里所描述的實(shí)施例的方面通常關(guān)于交通信號燈，所公開的實(shí)施例并不僅限于 此，也可有利地使用于其他需要LED燈的調(diào)光控制的應(yīng)用。
[0019] 所公開實(shí)施例中的所述LED燈單元組件106通常包括LED負(fù)載112、電源單元 108 (其在一個實(shí)施例中包括調(diào)光控制器109)和浪涌限制器110。所述調(diào)光控制器109 - 般包括微控制器、耦合至微控制器或者同微控制器通信，所述微控制器包括處理器和可操 作來檢測什么時候由所述負(fù)載開關(guān)104提供的輸入燈功率信號118是半波功率信號或全 波功率的信號，并相應(yīng)地將選定的調(diào)暗的或明亮電平的直流電流電平122應(yīng)用到LED負(fù)載 112。在一個實(shí)施例中，調(diào)光控制器109包含微控制器和機(jī)器可讀指令，其由包含在微控制 器中的處理裝置執(zhí)行。微控制器可以包括小型通用計(jì)算機(jī)，其通常構(gòu)建在包含處理器、存儲 器以及可編程的輸入/輸出外圍設(shè)備的單個集成電路或小電路板上。在一些實(shí)施例中，微 控制器包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器和/或可以用作頻率計(jì)數(shù)器的板載計(jì)數(shù) 器等。備選地，調(diào)光控制器可包括模擬和/或數(shù)字電路，其被構(gòu)造成進(jìn)行調(diào)暗的或全亮度確 定，并提供信號來控制由電源調(diào)節(jié)部件提供給LED負(fù)載112的DC電流。那些本領(lǐng)域技術(shù)人 員將容易地認(rèn)識到，微控制器、處理設(shè)備、模擬電路和數(shù)字電路的各種組合可被用來構(gòu)造調(diào) 光控制器109,而不脫離本公開的精神和范圍。
[0020] LED負(fù)載112通常包括布置在尺寸上類似白熾信號燈的圓形的單個LED光元件的 陣列。示例性燈單元組件106符合白熾信號燈所需要的相同的電氣和物理標(biāo)準(zhǔn)，因此可以 直接地改造到包括街道交通控制器102和負(fù)載開關(guān)104的典型街道交通控制系統(tǒng)中。圖1 所示的街道交通控制系統(tǒng)，通過需要全亮度時應(yīng)用全波功率以及需要減弱亮度時應(yīng)用半波 整流功率，提供了燈單元的調(diào)光控制。示例性LED燈單元組件106檢測施加的功率的變化， 并相應(yīng)地調(diào)整LED負(fù)載112的亮度。
[0021] 如圖1所示，示例性交通信號系統(tǒng)100包括典型的街道交通控制器102以提供調(diào) 光指令信號114。調(diào)光指令信號114在三種狀態(tài)之間交替，來將燈單元106關(guān)斷，在調(diào)暗的 亮度操作燈單元106,或在全亮度操作燈單元106。調(diào)光控制信號114被施加到負(fù)載開關(guān) 104,以控制和產(chǎn)生燈功率信號118。負(fù)載開關(guān)104接收AC輸入功率116,并部分根據(jù)調(diào)光 指令信號114產(chǎn)生燈功率信號118。交流輸入功率116通常是由本地電源電網(wǎng)提供，并且可 以包括在美國可用的120伏、60赫茲電源，在許多歐洲國家可用的50赫茲230伏電源，或其 他合適的交流電源。當(dāng)該調(diào)光控制信號114指示斷開狀態(tài)，由負(fù)載開關(guān)104所產(chǎn)生的燈功 率信號118指示無電源狀態(tài)。當(dāng)調(diào)光指令信號114指示該燈具單元106應(yīng)該在調(diào)暗的光級 導(dǎo)通，由負(fù)載開關(guān)104所產(chǎn)生的燈功率信號118是半波整流的交流輸入功率，在本文中稱為 半波功率信號。當(dāng)該調(diào)光控制信號114指示該燈具單元106應(yīng)該在全亮度被導(dǎo)通時，負(fù)載 開關(guān)104不通過整流直接將AC輸入功率116應(yīng)用到燈單元106。這在本文中稱為全波功率 信號。典型的交通信號系統(tǒng)包括街道交通控制器102和負(fù)載開關(guān)104并且產(chǎn)生如上述的燈 功率信號118。通過配置燈單元106在物理上和電氣上同典型的交通信號系統(tǒng)兼容，新的、 更有效的和更長壽命的燈單元106可以很容易地改造到現(xiàn)有的交通信號系統(tǒng)中。
[0022] 燈單元組件106從信號負(fù)載開關(guān)104接收燈功率信號118,并使用該燈的功率信號 118驅(qū)動其內(nèi)部組件，比如電源單元108和調(diào)光控制器109以及LED功率負(fù)載112。調(diào)光控 制器109監(jiān)控?zé)舻墓β市盘?18,以確定所需的燈的亮度級。燈單元106還檢測燈功率信號 118是包括半波整流AC功率信號還是全波AC功率信號，并操作以相應(yīng)地控制LED負(fù)載112 的亮度。
[0023] 燈功率信號118通過浪涌限制器110接收至燈單元106中。該浪涌限制器110耦 合在燈功率信號118和電源單元108之間并且控制和限制電流進(jìn)入電源108，來保護(hù)燈單元 106的內(nèi)部組件免受損害。電源單元108可以包括儲能部件，當(dāng)功率首次施加到它們時，吸 取大電流。這些大電流被稱為浪涌電流。初始浪涌電流的大小可以超過各部件的安全限制， 并且降低燈單元106的壽命。浪涌限制器110被配置為限制浪涌電流和任何其他可能存在 的電流尖峰。通過防止流進(jìn)或流出電源的電流幅度或量超過預(yù)定量，從而避免對電源單元 108中各個部件的損壞。本文使用的電流的量或值是指電流量，比如電流的安培數(shù)。該浪 涌限制器110的一個額外的好處是，它也被配置為過濾掉可能包含在燈的功率信號118中 的噪聲和高次諧波失真。設(shè)計(jì)一個負(fù)載開關(guān)、如負(fù)載開關(guān)104時，典型負(fù)載開關(guān)成本通常很 大，并且典型負(fù)載開關(guān)往往會產(chǎn)生非常嘈雜和失真的燈功率118。浪涌限制器110過濾燈功 率118,從而產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上"干凈"的功率信號120,即具有相對低噪聲和低諧波失真的信號。
[0024] 如圖1所示，來自于浪涌限制器的功率信號120被傳送到電源單元108。電源單元 108接收功率信號120并產(chǎn)生燈電流122用于點(diǎn)亮LED負(fù)載。在一個實(shí)施例中，電源單元 108可以包括各種功率調(diào)節(jié)部件，比如例如橋式整流器、開關(guān)穩(wěn)壓器、功率因數(shù)控制器、電磁 兼容濾波器、隔離變壓器、輸出整流器和/或輸出濾波器（未示出）。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員 將很容易認(rèn)識到，任何能夠?qū)⒐β市盘?20轉(zhuǎn)換成DC燈電流122的電源單元108都在本公 開的精神和范圍內(nèi)。電源單元108被配置為保持直流燈電流122的至少兩個不同級別。燈 電流的第一級別或量，將產(chǎn)生從LED負(fù)載112輸出的明亮的光，以及燈電流的第二級別或 量，將產(chǎn)生來自于LED負(fù)載112的調(diào)暗的光輸出。
[0025] 調(diào)光控制器109可以被包括在電源單元108中或備選地是可耦合到電源單元108 的獨(dú)立單元。在任一配置中，調(diào)光控制器109被配置為控制電源單元108,以使得直流燈電 流122維持在明亮或調(diào)暗的量。在一個實(shí)施例中，調(diào)光控制器109包括微控制器，其被配置 為分析功率信號120,以確定街道交通控制器102是需要全亮度還是調(diào)暗的亮度。當(dāng)街道交 通控制器需要全亮度，其發(fā)送指示全亮度的調(diào)光控制信號114至負(fù)荷開關(guān)104。這導(dǎo)致負(fù) 載開關(guān)104產(chǎn)生全波功率信號118,被提供給電源單元108作為干凈的全波功率信號120。 當(dāng)街道交通控制器102需要調(diào)暗的LED的光輸出，其產(chǎn)生指示調(diào)暗的光輸出的調(diào)光控制信 號114,從而產(chǎn)生提供給電源單元108的半波功率信號120。調(diào)光控制器109監(jiān)測功率信號 120來確定是需要全亮度還是調(diào)暗的亮度，并且調(diào)整電源108產(chǎn)生必要的燈電流122以達(dá)到 所需的亮度。如下將更詳細(xì)地描述，調(diào)光控制器109監(jiān)測從功率信號120產(chǎn)生的零電平檢 測觸發(fā)的頻率，并且為了確定是需要全亮度還是調(diào)暗的亮度，而測量零電平產(chǎn)生的周期和 持續(xù)時間。
[0026] 圖2示出示例性的功率信號120,顯示為全波功率信號202和半波功率信號204。 這些圖顯示了沿著縱軸的電壓和沿著橫軸的時間。參照圖1和2,功率信號120由電源單元 108接收，其產(chǎn)生負(fù)載電流122,并且還被調(diào)光控制器109使用，來確定交通控制系統(tǒng)100是 需要全亮度還是調(diào)暗的亮度。如上所述，當(dāng)需要全亮度時，負(fù)載開關(guān)104提供全波功率信號 120給燈單元106,如全波功率信號202所示。當(dāng)需要調(diào)暗的亮度時，將半波功率信號204 提供給燈單元106。通常供應(yīng)的全波202功率信號120為大約50赫茲至大約60赫茲（周 期每秒）之間，取決于AC輸入116的頻率，其典型地連接至本地電網(wǎng)。該全波202功率信 號120產(chǎn)生一系列位于大約100至120赫茲速率的零電平檢測觸發(fā)206。當(dāng)提供50赫茲電 網(wǎng)時，檢測觸發(fā)206位于大約100赫茲的速率，并且當(dāng)提供60赫茲電網(wǎng)時，位于大約120赫 茲的速率。半波功率信號204以大約50赫茲至約60赫茲的速率、或全波功率信號生成它 們的速率的大約一半，產(chǎn)生零電平檢測觸發(fā)206。60赫茲到100赫茲之間的閾值頻率水平， 比如80赫茲，例如，可用于在全波202和半波204功率信號120二者之間進(jìn)行區(qū)分。通過 測量頻率，或備選地測量周期，其中周期是供電電壓產(chǎn)生的零電平檢測觸發(fā)206系列的頻 率的倒數(shù)，如果功率信號120是全波202或半波204功率信號，則其可被預(yù)測。另外，測量 功率信號120的瞬時供電電壓電平來檢測什么時候延長的零電平208存在于每個周期。當(dāng) 確定亮度時，測量零電平持續(xù)時間并且包括這種測量，改進(jìn)了全波或半波預(yù)測的可靠性。
[0027] 在一個實(shí)施例中，電源單元108包括電路（未示出），每次當(dāng)功率信號變?yōu)榱銜r，其 產(chǎn)生零電平觸發(fā)脈沖206。這些零電平觸發(fā)脈沖206輸入到包括在調(diào)光控制器109中的微 控制器，其中確定所需的調(diào)光級別。在某些實(shí)施例中，電路、例如計(jì)數(shù)器電路用于測量觸發(fā) 脈沖之間的周期和提供給微控制器的周期，或備選地，該功率信號120可以作為數(shù)字化功 率信號比如例如通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器直接提供給微控制器，并且微控制器可以被配置為 定位該過零觸發(fā)206本身，以幫助確定全亮度或調(diào)暗的亮度。在一個實(shí)施例中，微控制器還 被配置為監(jiān)視功率信號120保持在零電平208時時間的量。零電平208的持續(xù)時間可以通 過在微控制器中執(zhí)行的指令或由調(diào)光控制器109中包括的其他電路來獲得，其提供所測量 持續(xù)時間給微控制器。如下將更詳細(xì)地描述，電源單元108使用零電平觸發(fā)206的產(chǎn)生頻 率和零電平208的持續(xù)時間來做出關(guān)于全亮度或調(diào)暗亮度的確定。
[0028] 如以上關(guān)于圖1所述，當(dāng)交通信號控制器102需要全亮度時，全波功率信號被施加 到燈單元106,并且當(dāng)控制器102需要調(diào)暗的亮度時，半波功率信號被施加到燈單元106。因 此該示范性燈單元監(jiān)測所施加的功率信號118,并相應(yīng)地設(shè)置燈的亮度。圖3和圖4示出了 確定圖1中燈單元106是應(yīng)該被設(shè)定為全亮度還是調(diào)暗的亮度的方法的示例性實(shí)施例。如 圖3所示的示例性方法，確定306施加給燈單元106的功率信號118是全波還是半波功率信 號。如圖4所示的示例性方法，使用半波/全波確定306的結(jié)果連同零電平持續(xù)時間316， 來確定燈單元106是應(yīng)處于全亮度還是調(diào)暗的亮度。參照圖2和3,接收302零電平觸發(fā) 206系列以及計(jì)數(shù)器用于確定304零電平觸發(fā)206之間的周期。通常情況下，零電平觸發(fā)系 列中的每對零電平觸發(fā)之間的時間不是常數(shù)。在這樣的情況下，一些實(shí)施例可進(jìn)行平均或 使用其他技術(shù)來去除噪聲和其他來自于周期測量的不穩(wěn)定性。所測量周期然后同閾值比較 306,來確定關(guān)于功率信號是全波或全周期功率信號308、即周期不大于閾值，還是半波功率 信號310、即周期大于閾值。確定功率信號120為全波信號308還是半波信號310,然后用 于確定全亮度/調(diào)暗的亮度。通常的電網(wǎng)電源頻率為50赫茲或60赫茲，但是任何交流輸 入電源頻率可通過調(diào)整閾值來調(diào)節(jié)，該閾值用于評估零電平持續(xù)時間和零電平觸發(fā)周期。
[0029] 圖4示出了可用于確定全亮度/調(diào)暗的亮度的方法的一個實(shí)施例。為開始確定， 米樣輸入電壓312。輸入電壓可以是從負(fù)載開關(guān)104接收到的模擬輸入功率信號118或備 選地它可以是例如使用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器生成的模擬功率信號的數(shù)字表示。采樣通常包括 周期性間隔的功率信號的瞬時電壓。采樣用于測量314零電平持續(xù)時間208。參照圖2,零 電平持續(xù)時間208是功率信號118保持在零伏或接近零伏的時間的量。零電平持續(xù)時間 208然后與閾值持續(xù)時間比較316。當(dāng)零電平持續(xù)時間208不大于閾值時間，則功率信號很 可能是全波信號并且燈單元106應(yīng)該處于全亮度326。當(dāng)零電平持續(xù)時間208大于閾值時 間，則功率信號118可能是半波信號并且考慮周期確定306的結(jié)果。如果確定為半波310， 那么燈單元106設(shè)定為調(diào)暗的亮度320,否則燈單元106設(shè)定為全亮度322。因此，當(dāng)觸發(fā) 的周期和零電平持續(xù)時間均大于它們相應(yīng)的閾值時間306、316、318,那么功率信號很可能 為半波信號，其指示交通控制器需要調(diào)暗的亮度并且調(diào)光控制器109將燈單元106設(shè)置為 調(diào)暗的亮度320。
[0030] 在一個實(shí)施例中，如圖3和圖4所示的過程以指令的形式存儲在微控制器或其他 計(jì)算設(shè)備的存儲器中，并且由微控制器或其他計(jì)算設(shè)備的處理器運(yùn)行。在備選實(shí)施例中，圖 3和圖4的過程可以由模擬和數(shù)字電路或模擬和數(shù)字電路的一一些組合以及微控制器指令 來執(zhí)行。
[0031] 因此，雖然已經(jīng)示出、描述并指出了如應(yīng)用于其示例性實(shí)施例的、本發(fā)明的基本新 穎特征，但應(yīng)理解的是所示出的設(shè)備的形式和細(xì)節(jié)的以及它們的操作各種省略、替代和改 變，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神的情況下作出。此外，明確預(yù)期以基本上 相同的方式執(zhí)行基本相同的功能而達(dá)到相同的結(jié)果的那些元件和/或方法步驟的所有的 組合都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，作為設(shè)計(jì)選擇的一般問題，與本發(fā)明的任 何公開的形式或?qū)嵤├嘘P(guān)而示出和/或描述的結(jié)構(gòu)和/或元件和/或方法步驟，可以和 任何其他公開的或描述的或建議的形式或?qū)嵤├Y(jié)合。因此，其意圖僅由所附的權(quán)利要求 的范圍來限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種LED燈組件，所述組件包括： 電源，配置為接收輸入功率信號并且提供DC燈電流； 調(diào)光控制器，耦合至所述電源并且配置為調(diào)整所述DC燈電流；和 LED燈，耦合至所述DC燈電流， 其中所述調(diào)光控制器配置為至少部分基于所述輸入功率信號來確定是需要全亮度還 是調(diào)暗的亮度，并且當(dāng)需要全亮度時將所述DC燈電流保持在第一量并且當(dāng)需要調(diào)暗的亮 度時將所述DC燈電流保持在第二量。
2. 如權(quán)利要求1所述的LED燈組件，包括浪涌限制器，耦合在所述輸入功率信號和所述 電源之間，其中所述浪涌限制器配置為防止浪涌電流超過預(yù)定量。
3. 如權(quán)利要求2所述的LED燈組件，其中所述浪涌限制器進(jìn)一步配置為濾波和清潔所 述輸入功率信號。
4. 如權(quán)利要求1所述的LED燈組件，其中所述LED燈包括一個或多個LED元件。
5. 如權(quán)利要求1所述的LED燈組件，其中所述LED燈組件配置為物理地和電氣地同目 前的白熾信號燈兼容。
6. 如權(quán)利要求1所述的LED燈組件，其中所述調(diào)光控制器進(jìn)一步配置為： 確定所述輸入功率信號是否包含半波信號； 測量所述輸入功率信號的零電平持續(xù)時間； 當(dāng)所述零電平持續(xù)時間不大于預(yù)定閾值時間或者所述輸入功率信號不包含半波信號 時，將所述LED燈電流保持在所述第一量；并且 當(dāng)所述零電平持續(xù)時間大于所述預(yù)定閾值時間并且所述輸入功率信號包含半波信號 時，將所述LED燈電流保持在所述第二量。
7. 如權(quán)利要求6所述的LED燈組件，其中確定所述輸入功率信號是否包括半波信號包 括： 從所述輸入功率信號產(chǎn)生零電平觸發(fā)序列； 測量所述零電平觸發(fā)序列中每對零電平觸發(fā)之間的周期；并且 當(dāng)所述周期大于閾值時間時，確定所述輸入功率信號包括半波信號。
8. 如權(quán)利要求1所述的LED燈組件，其中所述調(diào)光控制器包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、處理 器和存儲器，并且進(jìn)一步配置為： 通過采用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器采樣所述輸入功率信號，從所述輸入功率信號提供數(shù)字化 功率信號； 測量所述數(shù)字化功率信號的零電平持續(xù)時間； 如果所述零電平持續(xù)時間不大于預(yù)定閾值時間或者所述輸入功率信號不包含半波信 號，則將所述LED燈電流保持在所述第一量；并且 如果所述零電平持續(xù)時間大于所述預(yù)定閾值時間并且所述輸入功率信號包含半波信 號，則將所述LED燈電流保持在所述第二量。
9. 如權(quán)利要求8所述的LED燈組件，其中確定所述輸入功率信號是否包括半波信號包 括： 從所述數(shù)字化功率信號產(chǎn)生零電平觸發(fā)序列； 測量所述零電平觸發(fā)序列中每對零電平觸發(fā)之間的周期；并且 當(dāng)所述周期大于閾值時間時，確定所述輸入功率信號包括半波信號。
10. -種控制LED燈的亮度的方法，該方法包括： 米樣輸入功率信號； 確定所述輸入功率信號是否包括半波信號； 測量所述輸入功率信號的零電平持續(xù)時間； 比較所述零電平持續(xù)時間和預(yù)定閾值持續(xù)時間值；并且 如果所述零電平持續(xù)時間不大于所述閾值持續(xù)時間或者所述輸入功率信號不包含半 波信號，則將所述LED燈保持在全亮度。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括： 如果所述零電平持續(xù)時間大于所述閾值持續(xù)時間并且所述輸入功率信號包含半波信 號，則將所述LED燈保持在調(diào)暗的亮度。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中確定所述輸入信號是否包含半波信號包括： 從所述輸入功率信號產(chǎn)生零電平觸發(fā)序列； 測量所述零電平觸發(fā)序列中每對零電平觸發(fā)之間的周期；并且 當(dāng)所述周期大于閾值時間時，確定所述輸入功率信號包括半波信號。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述輸入功率信號是數(shù)字信號并且采樣輸入功率 信號包括： 接收模擬功率信號； 使用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述模擬功率信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字輸入功率信號；并且 采樣所述數(shù)字輸入功率信號來產(chǎn)生所述輸入功率信號。
14. 一種用可調(diào)光節(jié)能LED信號燈來改造包含白熾信號燈的交通控制信號的方法，該 方法包括： 提供可調(diào)光LED燈組件，其中所述可調(diào)光LED燈組件配置為當(dāng)施加全波功率信號時產(chǎn) 生全亮度并且當(dāng)施加半波整流功率信號時產(chǎn)生調(diào)暗的亮度； 封裝所述可調(diào)光LED燈組件，使得其與所述白熾信號燈物理地和電氣地兼容；并且 用所述封裝的可調(diào)光LED燈組件替換每個白熾信號燈。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述可調(diào)光LED燈組件包括： 電源，配置為接收輸入功率信號并且提供DC燈電流； 調(diào)光控制器，耦合至所述電源并且配置為調(diào)整所述DC燈電流；和 LED燈，耦合至所述DC燈電流， 其中所述調(diào)光控制器配置為至少部分基于所述輸入功率信號來確定是需要全亮度還 是調(diào)暗的亮度，并且當(dāng)需要全亮度時將所述DC燈電流保持在第一量并且當(dāng)需要調(diào)暗的亮 度時將所述DC燈電流保持在第二量。
【文檔編號】H05B33/08GK104106311SQ201280059014
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】M·內(nèi)澤, L·貝康, T-K·阮, C·波瓦里耶 申請人:通用電氣照明解決方案有限責(zé)任公司