有可调节颜和亮度的照明装置的电路结构和方法

技术领域

本发明涉及一种用于照明装置的电路结构。在此尤其涉及一种使 得在照明装置中既可以调节发出的光的颜，又可以调节发出的光的 亮度的电路结构。

背景技术

光源的颜，在文献中又称为度，一般地用标准比图确定。 这种比图在德国工业标准DIN5033或等同的国际标准CIE1931中定 义。在比图中颜由x座标和y座标确定。在图1中示出一种标准比 图。所有的人们可视的颜都在颜三角形T中。所谓的消点U 用座标x＝0.33和y＝0.33确定。消点U周围区域中的颜一般感觉为 白。在白天过程中的日光采取的颜在所谓的D线D上。

为了准备能够发出有可调节的颜例如在D线上的颜的光的照 明装置，在照明装置中需要有三个不同颜的光源。这三个光源连同 其颜位于图1中所示的点B、G、R上。在此，例如点B在标准比 图地蓝范围内，点G在绿范围内而点R在红范围内。通过调节 三个光源的亮度照明装置可以发出三角形BGR内的所有的颜，所述 的三角形BGR由三个点，B、G、R张开。

根据现有技术对于所述的照明装置需要为三个光源的每个都含有 供电电源的电路装置。为了连接这三个光源至少需要四个连接线路， 在此为三个光源提供公共的基准电位。

三个供电电源的每一个都需要一个调节装置以调节光源的亮度。 如果要调节从照明装置发出的光的亮度，而不实质性地改变其颜， 就应当同时操作三个调节装置，或者必须准备第四个调节装置。该第 四调节装置必须使得能够同时调节所有三个供电电源的功率输出。

在现有技术中，已经表明缺点是提供上述的光照颜要求大量的 费用，并且没有附加的费用就不能够舒适地调节颜和亮度。

发明内容

本发明的任务是，提供权利要求1的前序部分所述的电路结构， 所述的电路结构用很少的费用实现颜和亮度的调节。

本发明的另一个任务在于，用很少的成本提供照明装置的颜调 节，其中可调节的颜在标准比图的一条直线上。

本发明的另一个任务在于，使之舒适地调节照明装置的颜和亮 度。

所述的任务用具有权利要求1的前序部分的电路结构通过权利要 求1的特征部分完成。特别有利的扩展在从属权利要求中给出。

根据本发明的电路结构具有第一和第二组光源的连接装置。因为 对这两个组可以提供公共的基准电位，电路结构有三个连接至两组光 源的电连接线路就足够了。

因为只有两组光源由电路结构供电，根据本发明的电路结构只有 第一和第二供电电源。两个供电电源都是可调节的，其中第一供电电 源使得对第一组光源能够有可调节的功率输出，而第二供电电源使得 对第二组光源能够有可调节的功率输出。

为了调节供电电源的功率输出，所述的电路结构具有第一和第二 调节装置。

根据本发明用第一调节装置可以同时调节第一和第二供电电源的 功率输出，而用第二调节装置只能够调节第二供电电源的功率输出。

一般地电路结构作为照明装置的部分工作，带有第一和第二组光 源，其中第一组光源发出第一颜而第二光源发出第二颜。第一和 第二颜可以作为第一和第二点标在标准比图中。优选地这两个颜 不同，由此可以在标准比图中标出这两个点之间的第一连接线。 在此第一连接线上该照明装置可输出所有的颜。

用第一调节装置根据本发明同时调节第一和第二供电电源的功率 输出，并且同时调节第一和第二组光源的亮度。从而第一调节装置使 之可以改变照明装置的亮度，而不实质上地影响照明装置输出的颜 。

用第二调节装置根据本发明只调节第二供电电源的功率输出并且 从而调节第二组光源的亮度。从而第二调节装置使之可以改变照明装 置输出的颜。

第一和第二组光源的颜必须这样地选择，在第一连接线上有照 明装置应输出的所有的颜。然而一个光源却一般地不能够含有任意 的颜，这首先是第一连接线不能有任意的位置。

因此，至少一组光源由不同颜亚组的光源组成是有利的。不丧 失普遍适用性地，在此第一组光源由具有第三和第四颜的第一和第 二亚组组成。第三和第四颜在标准比图中由第三和第四点代表， 在此两点之间可以画第二连接线。

前述的标准比图中的第一点在该第二连接线上。第一点的位置 可以通过第一和第二组光源的亮度比确定。从而可以把第一连接线放 置到所希望的位置。

附图说明

下面参照附图借助于实施例详细地说明本发明。在附图中：

图1标准比图(对此的说明在背景技术节中)，

图2本发明的优选实施例的方框图，

图3标准比图，带有举例示出的根据本发明的优选实施例的光 源颜的点，

图4本发明优选实施例发出光的光谱，有不同的第二调节装置的 调节。

具体实施方式

图2中示出本发明的优选实施例的方框图。该方框图示出带有连 接的光源的电路结构的优选实施形式。

电压变换器CON经连接端L和N从，例如用市电或者电池实现 的，未示出的电源取得电能。电压变换器CON在其连接端O1和O2 上提供工作电压，所述的工作电压适于运行连接在所述电路结构上的 光源。

所述的工作电压经连接端I11和I12及I21和I22馈入第一和第二 调光装置(PWM1、PWM2)中。第一调光装置PWM1具有两个连接 端A11和A12在其上连接第一组G1光源。第二调光装置PWM2具有 两个连接端A21和A22，在其上连接第二组G2光源。

在所示的实施例中连接端A21连接连接端A11。因此这两组光源 具有共同的基准电位，该共同的基准电位只须一次输送给光源。因此 有利地从所述电路结构只需要三条引向光源的连接线。所述的连接线 可以插接地通过连接装置S实现。公共的基准电位在该实施例中选择 连接端A11的电位。通过相应的调光装置PWM1和PWM2的内部布 线A11和A12的连接已经由I11至I21的连接或者从I12至I22的连接 给出了。因此不再需要从A11至A21的连接。

电压变换器CON与调光装置PWM1一起构成第一组光源的供电 电源。接着电压变换器CON与调光装置PWM2一起构成第二组光源 的供电电源。在有附加的费用的条件下还可能为每个调光装置 PWM1、PWM2使用独立的电压变换器。

调光装置PWM1和PWM2各具有一对连接端D11、D12及D21、 D22，通过这些连接端使之能够调节向相应组光源的功率输出。在手动 调节时实施用电位器的调节方式是有利的，因为这只需要调节装置的 很少的费用。然而在原则上也可以使用其它的调节可能性实施，例如 通过可变电压源或者电流源，或者通过数字的指令程序。

第一调节装置E1包含两个同时操作的电位器。这样的结构称为双 联电位器或者立体电位器。该双联电位器的一个电位器与连接端D11 和D12连接，由此可以调节调光装置PWM1的功率输出。该双联电位 器的另一个电位器与连接端D21和D22连接，由此可以调节调光装置 PWM2的功率输出。从而第一调节装置E1的操作同时导致第一和第二 组光源的亮度改变。这意味着由照明装置输出的光的亮度改变而无颜 改变。

第二调节装置E2包含一个电位器。该电位器与连接端D21和D22 连接，由此可以调节调光装置PWM2的功率输出。从而操作第二调节 装置E2导致第二组光源的亮度改变。这意味着照明装置发出的光的颜 改变。

所述的调节装置的布线意味着第二调节装置E2的电位器与第一 调节装置E1的电位器并联，这与第二调光装置PWM2连接。为了可 以影响电位器的作用，可以与电位器串联和/或并联地连接电阻器。

为了调节功率输出在调光装置PWM1和PWM2中有利地选择脉 冲宽度调制。这种调制以很小的耗损功率工作。特别适宜地是脉冲宽 度调制结合发光二极管作光源。

在图2所示的实施例中采用发光二极管作光源，在下文中发光二 极管称为LED。然而也可以使用其它的光源，例如白炽灯或者放电灯 或者有机LED，只要提供适当的供电电源即可。

第一组G1光源由2个并联的亚组UG1和UG2组成。所述的亚组 也可以选择成串联连接的。例如每个亚组UG1、UG2由串联的三个LED 组成。亚组UG1、UG2还可以由不同数量的串联或并联的LED组成。

举例中第二组G2光源由3个LED的串联电路组成。然而本发明 也可以用任意数量的串联或并联的LED实施。在各个组或者亚组中的 LED的数量确定光流的成分，后者对照明装置的总的光流作贡献。

下面的表中是光源组或亚组的优选实施形式，在颜、发射的波 长和光流成分方面进行了汇总：

图3在标准比图中示出上述表中给出的值。点P2代表第二组G2 光源的颜。点P3代表第一亚组UG1光源的颜。点P4代表第二亚 组UG2光源的颜。有利地这样地选择光源的颜，使得三角形P2、 P3、P4张开尽可能大的面积。从而有可调节颜的大的选择。

通过点P2画出调光轨迹L1，照明装置应发出的颜实质上在此 调光轨迹上。调光轨迹L1与点P3和点P4的连线L2相交于点P1。第 一组G1光源可发出的所有颜都在该直线L2上。在此要如此地选择 第一和第二亚组UG1、UG2的亮度比例，使第一组G1发出的光的颜 处在点P1上。

这时用第二调节装置E2可以在所示的例子中，在点P1和点P2之 间的调光轨迹L1上调节任意的颜。

对于普遍的照明目的，调光轨迹L1有利地与接近相应于白的标 准比图区域相交。这样用第二调节装置E2可以调节不同的白边缘 (Weisstoere)。在此例中图1中所示的D线紧靠着调光轨迹L1。由 此所述的照明装置可以模拟不同的日光印象。

图4示出如实施例中所述的照明装置的光谱。在横轴上给出以nm (毫微米)为单位的波长λ。在纵轴上给出任意刻度的相对强度。

示出第二调节装置E2的三个不同调节的光谱：

在光谱1上是第二组G2光源的亮度借助于第二调节装置E2几乎 降低到零。照明装置发出的颜相应地处在图3中的点P1上。

在光谱3上是第二组G2光源的亮度借助于第二调节装置E2调节 到最大值。照明装置发出的颜相应地处在图3中的点P2附近。

在光谱2上是第二组G2光源的亮度借助于第二调节装置E2调节 到中等值。照明装置发出的颜相应地处在调光轨迹L1的中间区域。

光谱1、2、3的比较表明照明装置的总亮度不受第二调节装置E2 的明显影响。因此可以有利地这样选择光源的颜，使得照明装置发 出的光的颜的改变不引起明显的亮度改变。