维持具有不同LED类型的LED照明设备中的颜色一致性

摘要

一种照明设备具有串联连接的多个LED。在照明设备中，第一LED组件具有第一类型的LED，第一类型的LED具有作为它的结温度的第一函数而减少的第一发光通量输出。第二LED组件具有第二类型的LED，第二类型的LED具有作为它的结温度的与第一函数不同的第二函数而减少的第二发光通量输出。第一类型的LED和第二类型的LED中的至少一个并联连接到具有温度依赖的电阻的电阻器组件。电阻的温度依赖性在第一LED组件和第二LED组件的不同结温度稳定第一发光通量输出与第二发光通量输出的比值。

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管LED照明领域，并且更具体地涉及一 种包括不同LED类型并且具有用于在不同结操作温度维持颜色一致 性的电路布置的LED照明设备。

背景技术

在LED照明设备中可以应用多个LED。在被设计用于接通或 者关断或者被设计用于调光应用的LED照明设备中，可以组合不同 类型的LED以获得在稳态操作条件具有预定颜色的光输出。作为例 子，当组合InGaN型LED与AlInGaP型LED时，可以产生在低相 关色温CCT范围(2,500-3,000K)中的高效LED照明设备。

已知LED的发光通量输出(也称为光通量输出、光输出或者 流明输出)作为它的结温度的函数而改变。当结温度增加时，发光 通量输出减少。该现象将称为发光通量输出退化。

当在照明设备中使用不同LED类型时，在一个类型的LED显 示与另一类型的LED的作为它们的结温度的函数的不同发光通量输 出退化时问题产生了。不同发光通量输出退化可能造成来自不同 LED类型的发光通量输出在LED照明设备的总光输出中的不同比 例，因而当不同类型的LED发射不同颜色的光时，这可能造成照明 设备在LED的不同结温度发射不同颜色的光。这是所不希望的。

对这一问题的解决方案通常提供具有温度传感器和微处理器 的反馈回路，该反馈回路通过保持来自不同类型的LED的发光通量 输出的比值在如温度传感器测量的不同结温度基本上恒定，来控制 到至少一个或者一些LED的功率供给的电量以将由照明设备的光输 出的颜色维持在预定范围内。

发明内容

将希望提供一种具有不同类型的LED的LED照明设备及其生 产方法，在该设备中，可以使用简单电路布置保持来自不同类型的 LED的发光通量输出的比值在不同结温度基本上恒定。

为了更好地解决这一问题，在本发明的第一方面中，提供一种 包括多个LED的照明设备，该照明设备包括：第一LED组件，包括 至少一个第一类型的LED，所述至少一个第一类型的LED具有作为 它的结温度的函数的可变第一发光通量输出；第二LED组件，包括 至少一个第二类型的LED，所述至少一个第二类型的LED具有作为 它的结温度的函数的可变第二发光通量输出，第二发光通量输出不 同于第一LED组件的作为它的结温度的函数的第一发光通量输出， 其中第一LED组件串联连接到第二LED组件，并且其中第一类型的 LED和第二类型的LED中的至少一个并联连接到具有温度依赖的电 阻的电阻器组件，电阻的温度依赖性适于在第一LED组件和第二 LED组件的不同结温度在预定范围内稳定第一发光通量输出与第二 发光通量输出的比值。

在本发明的第二方面中，提供一种生产包括多个LED的照明 设备的方法，该方法包括：提供第一LED组件，第一LED组件包括 至少一个第一类型的LED，至少一个第一类型的LED具有作为它的 结温度的函数的可变第一发光通量输出；提供第二LED组件，第二 LED组件包括至少一个第二类型的LED，至少一个第二类型的LED 具有作为它的结温度的函数的可变第二发光通量输出，第二发光通 量输出不同于第一LED组件的作为它的结温度的函数的第一发光通 量输出；将第一LED组件串联连接到第二LED组件；将第一类型的 LED和第二类型的LED中的至少一个并联连接到具有温度依赖的电 阻的电阻器组件；并且调整电阻的温度依赖性以在第一LED组件和 第二LED组件的不同结温度在预定范围内稳定第一发光通量输出与 第二发光通量输出的比值。

本发明提供一种可以由恒定电流源供电的相对简单和廉价的 照明设备，而不使用任何反馈控制以在可变LED结温度产生恒定颜 色的光。

在本发明的范围内，电阻器组件可以并联连接到第一类型的一 个第一LED，而与第一类型的第一LED串联连接的第一类型的其它 LED可能没有与之并联连接的电阻器组件。电阻器组件也可以并联 连接到第一类型的多个串联连接的LED，而与第一类型的所述多个 串联连接的LED串联连接的第一类型的其它LED可能没有与之并联 连接的电阻器组件。也可以产生先前布置的组合。备选地，第一类 型的多个串联连接的LED中的每个可以具有它自己的与之并联连接 的电阻器组件。

上文针对第一类型的一个或者多个串联连接的LED描述的包 括一个或者多个电阻器组件的各种电路布置也可能用于第二类型的 一个或者多个串联连接的LED。也可以产生各种电路布置(这些电 路布置包括用于第一类型的一个或者多个串联连接的LED的一个或 者多个电阻器组件和用于第二类型的一个或者多个串联连接的LED 的一个或者多个电阻器组件)的组合。

电阻器组件具有温度依赖的电阻，该电阻被设计成补偿尤其在 第一类型的LED和第二类型的LED的发光通量输出/结温度特性之 间的差异。在实践中，电阻器组件可以包括单个电阻器或者相互串 联、并联或者部分串联而部分并联连接的多个电阻器以实现适当的 温度依赖的电阻特性。

在一个实施例中，当第一发光通量输出在第一速率随着第一 LED组件的结温度增加而减少，并且第二发光通量输出在比第一速 率更低的第二速率随着第二LED组件的结温度增加而减少时，第一 电阻器组件可以并联连接到第一LED组件的至少一个LED，而第一 电阻器组件的电阻随着第一电阻器组件的温度增加而增加(第一电 阻器组件的正温度系数PTC行为，其中温度系数在相关温度范围内 可以恒定或者可以不恒定)。在第一LED组件和第二LED组件的标 称操作温度(在标称电流)，第一LED组件和第二LED组件的发光 通量输出的比值提供照明设备发射的光的预定颜色。在比第一LED 组件和第二LED组件的标称操作温度更低的温度并且无校正，第一 LED组件发射的光的比例相对于第二LED组件发射的光的比例增 加。因此，在比标称操作温度更低的这样的温度，可以减少经过第 一LED组件的电流以降低第一LED组件发射的光的比例，以便保持 第一LED组件和第二LED组件的发光通量比值恒定或者至少在某一 范围内，或者将照明设备发射的光的颜色保持于某一范围内(例如 使得颜色移位少于预定数目的颜色匹配标准偏差(SDCM)步进(例 如7个)，这是人眼可接受的)。具有正温度系数行为的第一电阻 器组件通过在更低温度具有更低电阻并因此汲取更多电流(这造成 期望的经过第一LED组件的电流在更低温度的减少)来校正这一点。 因而，可以保持照明设备发射的光的颜色在不同温度实质上相同。

取代第一电阻器组件或者与第一电阻器组件组合，第二电阻器 组件可以并联连接到第二LED组件的至少一个LED，而第二电阻器 组件的电阻随着第二电阻器组件的温度增加而减少(第二电阻器组 件的负温度系数NTC行为，其中温度系数在相关温度范围内可以恒 定或者可以不恒定)。在比第一LED组件和第二LED组件的标称操 作温度更低的温度，在无校正时，第一LED组件发射的光的比例相 对于第二LED组件发射的光的比例增加。因此，在比标称操作温度 更低的这样的温度，可以增加经过第二LED组件的电流以增加第二 LED组件发射的光的比例，以便保持第一LED组件和第二LED组 件的发光通量比值恒定或者至少在某一范围内，或者将照明设备发 射的光的颜色保持于某一范围内(例如使得颜色移位少于预定数目 的SDCM步进(例如7个)，这是人眼可接受的)。具有负温度系 数行为的第二电阻器组件通过在更低温度具有更高电阻并因此汲取 更少电流(这造成期望的经过第二LED组件的电流的增加)来校正 这一点。

在应用具有正温度系数行为的第一电阻器组件与具有负温度 系数行为的第二电阻器组件的组合中，第一电阻器组件和第二电阻 器组件二者对它们各自相应的第一LED组件和第二LED组件的发光 通量输出的校正影响可以比在第一电阻器组件和第二电阻器组件之 一不存在的情况下更少。

在本发明的第三方面中，提供一种照明零件套件，该套件包括： 调光器，具有适于连接到电源的输入端子，调光器具有适于提供可 变电流的输出端子；以及根据本发明第一方面的LED照明设备，该 照明设备具有被配置成连接到调光器的输出端子的端子。

本发明的这些和其它方面将会更容易理解，因为通过参照以下 详细描述并且结合附图考虑，这些和其它方面会变得更好明白。在 附图中，相似参考标记指示相似部分。

附图说明

图1描绘了针对第一类型的不同LED在归一化发光通量输出 (竖轴，流明/毫瓦)与结温度(水平轴，℃)之间的关系的曲线图。

图2描绘了针对第二类型的不同LED在归一化发光通量输出 (竖轴，流明/毫瓦)与结温度(水平轴，℃)之间的关系的曲线图。

图3描绘了在无根据本发明的校正措施时在包括第一类型的 LED和第二类型的LED的照明设备中的在相对发光通量比值偏差 (竖轴，无量纲)与结温度(水平轴，℃)之间的关系的曲线图。

图4a、图4b、图4c和图4d描绘了根据本发明的LED照明设 备的不同实施例的电路图，其中图1a的实施例连接到电流源。

图5a、图5b、图5c和图5d描绘了根据本发明的LED照明设 备的不同实施例的更多电路图。

具体实施方式

对于LED，发光通量输出FO变化可以由所谓的热冷因子表征， 该因子指示LED从25℃到100℃的结温度的发光通量损耗百分比。 通过参照图1和图2图示了这一点。

图1描绘了第一类型的不同LED(例如AlInGaP型LED)在 可变结温度T的发光通量输出FO1的曲线图。第一曲线11图示了 针对红色光度LED发光通量输出FO1在结温度T增加时减少。第二 曲线12图示了针对橙红色光度LED发光通量输出FO1在结温度T 增加时比曲线21更陡峭减少。第三曲线13图示了针对琥珀色光度 LED发光通量输出FO1在结温度T增加时比曲线11和曲线12进一 步更陡峭减少。

图2图示了第二类型的不同LED(例如InGaN型LED)在可 变结温度T的发光通量输出FO2的曲线。第一曲线21图示了针对 青色光度LED发光通量输出FO2在结温度T增加时减少。第二曲线 22图示了针对绿色光度LED发光通量输出FO2在温度T增加时比 曲线21略微更陡峭减少。第三曲线23图示了针对宝蓝色光度LED 发光通量输出FO2在温度T增加时比曲线21和曲线22进一步更陡 峭减少。第四曲线24图示了针对白色光度LED发光通量输出FO2 在温度T增加时比曲线21、曲线22或者曲线23进一步更陡峭减少。 第五曲线25图示了针对蓝色光度LED发光通量输出FO2在温度T 增加时比曲线21、曲线22、曲线23或者曲线24进一步略微更陡峭 减少。

图1和图2示出了第一类型的LED具有比第二类型的LED更 高的热冷因子，这表明第一类型的LED的作为温度函数的发光通量 输出的梯度高于第二类型的LED的作为温度函数的发光通量输出的 梯度。

假设如图1中所示第一类型的LED和如图2中所示第二类型 的LED用来产生照明设备，该设备具有第一LED组件(该组件具有 串联连接的第一类型LED)与第二LED组件(该组件具有串联连接 的第二类型LED)的串联连接。另外，作为例子，假设设计第一LED 组件与第二LED组件的组合使得经过第一类型的LED和第二类型的 LED的电流在最大结温度100℃实质上相等。注意其它设计可以导 致其它最大结温度。

从图1可见，第一类型的LED在100℃产生它在20℃(室温) 的发光通量的近似50％。从图2可见，第二类型的LED在100℃产 生它在室温的发光通量的近似85％。假设针对每个LED类型在电流 与发光通量之间存在线性关系，可见为了保持在20℃和在100℃照 明设备的发光通量比值近似相同，应当按照在室温的近似0.5/0.85 的因子减少经过第二LED组件的电流，或者应当按照在室温的近似 0.85/0.5的因子增加经过第一LED组件的电流。对于其它结温度， 如可以从图3(该图示出了在不同结温度T的相对发光通量比值偏差 FO1/FO2)推导的那样，其它校正因子适用。

如图4a、图4b、图4c和图4d中所示，可以包括调光器并且 生成电流I的恒定或者可变电流源40让它的(两个)输出端子连接 到用虚线大体上示出的LED照明设备42的(两个)输入端子41a、 41b。出于调光目的，可以脉宽调制电流源40。LED的结温度将在 调光时减少。

参照图4a，照明设备42包括第一LED组件43a(由虚线所示) 和经过节点45串联连接到第一LED组件43a的第二LED组件44a (由虚线所示)，该节点连接第一LED组件43a的阴极与第二LED 组件44a的阳极。在LED照明设备42的输入端子41a、41b之间连 接第一LED组件43a与第二LED组件44a的串联连接。第一LED 组件43a和第二LED组件44a中的每个包括单个LED，其中第一LED 组件43a的LED为第一类型，而第二LED组件44a的LED为第二 类型。第一类型的LED具有作为它的结温度函数的可变第一发光通 量输出，而第二类型的LED具有作为它的结温度函数的可变第二发 光通量输出，该函数不同于第一类型的LED的作为它的结温度的函 数的第一发光通量输出。

第一类型的LED并联连接到用虚线大体上所示的电阻器组件 46。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器47、但是也可以包 括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件46连接于输入端子41a 与节点45之间。

参照图4b，照明设备42包括第一LED组件43b(由虚线所示) 和经过节点45串联连接到第一LED组件43b的第二LED组件44b (由虚线所示)，该节点连接第一LED组件43b的阴极与第二LED 组件44b的阳极。在LED照明设备42的输入端子41a、41b之间连 接第一LED组件43b与第二LED组件44b的串联连接。第一LED 组件43b和第二LED组件44b中的每个或者至少一个包括相互串联 连接以形成LED串的多个LED，其中第一LED组件43b的LED为 第一类型，而第二LED组件44b的LED为第二类型。第一类型的 LED具有作为它的结温度函数的可变第一发光通量输出，而第二类 型的LED具有作为它的结温度函数的可变第二发光通量输出，该函 数不同于第一类型的LED的作为它的结温度的函数的第一发光通量 输出。

第一类型的LED中的至少一个LED并联连接到虚线大体上所 示电阻器组件46。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器47、 但是也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件46连接于 一方面为输入端子41a与另一方面为在第一类型的LED串的两个后 续LED之间的节点之间。备选地，电阻器组件46可以连接于一方 面为节点45与另一方面为在第一类型的LED串的两个后续LED之 间的节点之间。作为另一备选，电阻器组件46可以连接于一方面为 在第一类型的LED串的两个后续LED之间的节点与另一方面为在第 一类型的LED串的两个后续LED之间的另一节点之间。

参照图4c，照明设备42包括虚线所示第一LED组件43c和经 过节点45串联连接到第一LED组件43c的虚线所示第二LED组件 44c，该节点连接第一LED组件43c的阴极与第二LED组件44c的 阳极。在LED照明设备42的输入端子41a、41b之间连接第一LED 组件43c与第二LED组件44c的串联连接。第一LED组件43c和第 二LED组件44c中的每个或者至少一个包括相互串联连接以形成 LED串的多个LED，其中第一LED组件43c的LED为第一类型， 而第二LED组件44c的LED为第二类型。第一类型的LED具有作 为它的结温度的函数的可变第一发光通量输出，而第二类型的LED 具有作为它的结温度的函数的可变第二发光通量输出，该函数不同 于第一类型的LED的作为它的结温度的函数的第一发光通量输出。

第一类型的LED中的至少一个并联连接到虚线大体上所示的 电阻器组件46。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器47、但 是也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件46连接于输 入端子41a与节点45之间。

参照图4d，照明设备42包括虚线所示第一LED组件43d和经 过节点45串联连接到第一LED组件43d的虚线所示第二LED组件 44d，该节点连接第一LED组件43d的阴极与第二LED组件44d的 阳极。在LED照明设备42的输入端子41a、41b之间连接第一LED 组件43d与第二LED组件44d的串联连接。第一LED组件43d和第 二LED组件44d中的每个或者至少一个包括相互串联连接以形成 LED串的多个LED，其中第一LED组件43d的LED为第一类型， 而第二LED组件44d的LED为第二类型。第一类型的LED具有作 为它的结温度的函数的可变第一发光通量输出，而第二类型的LED 具有作为它的结温度的函数的可变第二发光通量输出，该函数不同 于第一类型的LED的作为它的结温度的函数的第一发光通量输出。

第一LED组件43d的LED中的每个分别并联连接到用虚线大 体上所示电阻器组件46a、...、46b。因此，在一个实施例中可以包 括单个电阻器47a、但是也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的(第 一)电阻器组件46a让一端连接到输入端子41a，而在一个实施例中 可以包括单个电阻器47b、但是也可以包括多个电阻器(电阻器网络) 的(最后)电阻器组件46b让一端连接到节点45。

假设在如图4a、图4b、图4c和图4d中所示照明设备42的实 施例中，第一LED组件43a、43b、43c和43d的LED分别具有在第 一速率随着结温度增加而减少的发光通量输出，而第二LED组件 44a、44b、44c和44d的LED分别具有在比第一速率更低的第二速 率随着结温度增加而减少的发光通量输出，电阻器组件46、46a和 46b的电阻分别适于分别随着电阻器组件46、46a、46b的温度增加 而增加以使得在第一LED组件43a、43b、43c和43d各自的和第二 LED组件44a、44b、44c和44d各自的不同结温度在预定范围内稳 定第一LED组件43a、43b、43c和43d各自的发光通量输出与第二 LED组件44a、44b、44c和44d各自的发光通量输出的比值。随着 第一LED组件43a、43b、43c和43d各自的和第二LED组件44a、 44b、44c和44d各自的结温度上升，电阻器组件46、46a、46b各自 的温度也上升。因而，电阻器组件46、46a和46b各自的电阻增加， 并且相对更多电流在各自的第一LED组件43a、43b、43c和43d中 流动，从而造成第一LED组件43a、43b、43c和43d各自的增加(事 实上，比在无电阻器组件的情况下减少更少)的发光通量输出，而 更少电流在与之并联连接的各自的电阻器组件46、46a和46b中流 动，并且在第二LED组件44a、44b、44c和44d中的电流各自保持 恒定。

备选地，假设在如图4a、图4b、图4c和图4d中所示照明设 备42的实施例中，第一LED组件43a、43b、43c和43d的LED分 别具有在第一速率随着结温度增加而减少的发光通量输出，而第二 LED组件44a、44b、44c和44d的LED分别具有在比第一速率更高 的第二速率随着结温度增加而减少的发光通量输出，电阻器组件46、 46a、......、46b的电阻分别适于分别随着电阻器组件46、46a、......、 46b的温度增加而减少以使得在第一LED组件和第二LED组件的不 同结温度在预定范围内稳定第一LED组件43a、43b、43c和43d各 自的发光通量输出与第二LED组件44a、44b、44c和44d各自的发 光通量输出的比值。随着第一LED组件43a、43b、43c和43d各自 的和第二LED组件44a、44b、44c和44d各自的结温度上升，电阻 器组件46、46a和46b各自的温度也上升。在这一情况下，因而电 阻器组件46、46a和46b各自的电阻减少，并且相对更少电流在各 自的第一LED组件43a、43b、43c和43d中流动，从而造成第一LED 组件43a、43b、43c和43d各自的减少(事实上，比在无电阻器组 件的情况下减少更多)的发光通量输出，而更多电流在与之并联连 接的电阻器组件46、46a和46b中流动，而在第二LED组件44a、 44b、44c和44d中各自的电流保持恒定。

具有随着结温度增加而发光通量输出减少的第一速率和第二 速率的LED类型的例子分别为AlInGaP型和InGaN型LED。

在照明设备42中，LED可以装配于共同散热器上以热耦合第 一LED组件和第二LED组件的结。类似地，照明设备中的一个或者 多个电阻器组件例如通过装配于共同散热器上来热耦合到关联LED 或者LED组件或者其部分(具体为其结)。因此，LED结和一个或 者多个电阻器组件的温度实质上相同或者至少相互跟随。

参照图5a，照明设备42包括虚线所示第一LED组件43a和经 过节点45串联连接到第一LED组件43a的虚线所示第二LED组件 44a，该节点连接第一LED组件43a的阴极与第二LED组件44a的 阳极。在LED照明设备42的输入端子41a、41b之间连接第一LED 组件43a与第二LED组件44a的串联连接。第一LED组件43a和第 二LED组件44a中的每个包括单个LED，其中第一LED组件43a 的LED为第一类型，而第二LED组件44a的LED为第二类型。第 一类型的LED具有作为它的结温度的函数的可变第一发光通量输 出，而第二类型的LED具有作为它的结温度的函数的可变第二发光 通量输出，该函数不同于第一类型的LED的作为它的结温度的函数 的第一发光通量输出。

第一类型的LED并联连接到用虚线大体上所示电阻器组件 46。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器47、但是也可以包 括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件46连接于输入端子41a 与节点45之间。

第二类型的LED并联连接到用虚线大体上所示电阻器组件 48。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器49、但是也可以包 括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件48连接于输入端子41b 与节点45之间。

参照图5b，照明设备42包括虚线所示第一LED组件43b和经 过节点45串联连接到第一LED组件43b的虚线所示第二LED组件 44b，该节点连接第一LED组件43b的阴极与第二LED组件44b的 阳极。在LED照明设备42的输入端子41a、41b之间连接第一LED 组件43b与第二LED组件44b的串联连接。第一LED组件43b和第 二LED组件44b中的每个或者至少一个包括相互串联连接以形成 LED串的多个LED，其中第一LED组件43b的LED为第一类型， 而第二LED组件44b的LED为第二类型。第一类型的LED具有作 为它的结温度的函数的可变第一发光通量输出，而第二类型的LED 具有作为它的结温度的函数的可变第二发光通量输出，该函数不同 于第一类型的LED的作为它的结温度的函数的第一发光通量输出。

第一类型的LED中的至少一个并联连接到虚线大体上所示电 阻器组件46。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器47、但是 也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件46连接于一方 面为输入端子41a与另一方面为在第一类型的LED串的两个后续 LED之间的节点之间。备选的，电阻器组件46可以连接于一方面为 节点45与另一方面为在第一类型的LED串的两个后续LED之间的 节点之间。作为另一备选，电阻器组件46可以连接于一方面为在第 一类型的LED串的两个后续LED之间的节点与另一方面为在第一类 型的LED串的两个后续LED之间的另一节点之间。

第二类型的LED中的至少一个LED并联连接到虚线大体上所 示电阻器组件48。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器49、 但是也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件48连接于 一方面为输入端子41b与另一方面为在第二类型的LED串的两个后 续LED之间的节点之间。备选地，电阻器组件48可以连接于一方 面为节点45与另一方面为在第二类型的LED串的两个后续LED之 间的节点之间。作为另一备选，电阻器组件48可以连接于一方面为 在第二类型的LED串的两个后续LED之间的节点与另一方面为在第 二类型的LED串的两个后续LED之间的另一节点之间。

参照图5c，照明设备42包括虚线所示第一LED组件43c和经 过节点45串联连接到第一LED组件43c的虚线所示第二LED组件 44c，该节点连接第一LED组件43c的阴极与第二LED组件44c的 阳极。在LED照明设备42的输入端子41a、41b之间连接第一LED 组件43c与第二LED组件44c的串联连接。第一LED组件43c和第 二LED组件44c中的每个或者至少一个包括相互串联连接以形成 LED串的多个LED，其中第一LED组件43c的LED为第一类型， 而第二LED组件44c的LED为第二类型。第一类型的LED具有作 为它的结温度的函数的可变第一发光通量输出，而第二类型的LED 具有作为它的结温度的函数的可变第二发光通量输出，该函数不同 于第一类型的LED的作为它的结温度的函数的第一发光通量输出。

第一类型的LED中的至少一个并联连接到虚线大体上所示电 阻器组件46。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器47、但是 也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件46连接于输入 端子41a与节点45之间。

第二类型的LED中的至少一个并联连接到虚线大体上所示电 阻器组件48。因此，在一个实施例中可以包括单个电阻器49、但是 也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的电阻器组件48连接于输入 端子41b与节点45之间。

参照图5d，照明设备42包括虚线所示第一LED组件43d和经 过节点45串联连接到第一LED组件43d的虚线所示第二LED组件 44d，该节点连接第一LED组件43d的阴极与第二LED组件44d的 阳极。在LED照明设备42的输入端子41a、41b之间连接第一LED 组件43d与第二LED组件44d的串联连接。第一LED组件43d和第 二LED组件44d中的每个或者至少一个包括相互串联连接以形成 LED串的多个LED，其中第一LED组件43d的LED为第一类型， 而第二LED组件44d的LED为第二类型。第一类型的LED具有作 为它的结温度的函数的可变第一发光通量输出，而第二类型的LED 具有作为它的结温度的函数的可变第二发光通量输出，该函数不同 于第一类型的LED的作为它的结温度的函数的第一发光通量输出。

第一LED组件43d的LED中的每个分别并联连接到用虚线大 体上所示电阻器组件46a、...、46b。因此，在一个实施例中可以包 括单个电阻器47a、但是也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的(第 一)电阻器组件46a让一端连接到输入端子41a，而在一个实施例中 可以包括单个电阻器47b、但是也可以包括多个电阻器(电阻器网络) 的(最后)电阻器组件46b让一端连接到节点45。

第二LED组件44d的LED中的每个分别并联连接到用虚线大 体上所示电阻器组件48a、...、48b。因此，在一个实施例中可以包 括单个电阻器49a、但是也可以包括多个电阻器(电阻器网络)的(第 一)电阻器组件48a让一端连接到输入端子41b，而在一个实施例中 可以包括单个电阻器49b、但是也可以包括多个电阻器(电阻器网络) 的(最后)电阻器组件48b让一端连接到节点45。

假设在如图5a、图5b、图5c和图5d中所示照明设备42的实 施例中，第一LED组件43a、43b、43c和43d的LED分别具有在第 一速率随着结温度增加而减少的发光通量输出，而第二LED组件 44a、44b、44c和44d的LED分别具有在比第一速率更低的第二速 率随着结温度增加而减少的发光通量输出，电阻器组件46、46a、...、 46b的电阻分别适于分别随着电阻器组件46、46a、...、46b的温度 增加而增加，而电阻器组件48、48a、...、48b的电阻分别适于分别 随着电阻器组件48、48a、...、48b的温度增加而减少，以使得在第 一LED组件和第二LED组件的不同结温度在预定范围内稳定第一 LED组件43a、43b、43c和43d各自的发光通量输出与第二LED组 件44a、44b、44c和44d各自的发光通量输出的比值。随着各自的 第一LED组件43a、43b、43c和43d和各自的第二LED组件44a、 44b、44c和44d的结温度上升，电阻器组件46、46a、...、46b各自 的以及电阻器组件48、48a、...、48b各自的温度也上升。因而，电 阻器组件46、46a、...、46b的电阻分别增加并且相对更多电流分别 在第一LED组件43a、43b、43c和43d中流动，从而分别造成第一 LED组件43a、43b、43c和43d的增加(事实上，比在无电阻器组 件的情况下减少更少)的发光通量输出，而更少电流分别在与之并 联连接的电阻器组件46、46a、...、46b中流动。另外，电阻器组件 48、48a、...、48b的电阻分别减少并且相对更少电流分别在第二LED 组件44a、44b、44c和44d中流动，从而分别造成第二LED组件44a、 44b、44c和44d的减少(事实上，比在无电阻器组件的情况下减少 更多)的发光通量输出，而更多电流分别在与之并联连接的电阻器 组件48、48a、...、48b中流动。

作为用于确定第一电阻器组件和第二电阻器组件(比如图5c 中描绘的照明设备42中的第一电阻器组件46和第二电阻器组件48) 的温度依赖性的设计方法的例子，以下带来希望的结果。

目标是保持在第一LED组件43c与第二LED组件44c之间的 发光通量比值恒定。可以用标称值以及温度和电流依赖性描述第一 LED组件和第二LED组件的每个的发光通量：

φ_i＝φ_i，0f_i(I_i，ΔT_i) 其中φ_i是第i个LED组件中的总发光通量。下标0表示标称值 ΔT_i＝T_i-T_i，0。温度T_i指代第i个LED组件中的LED的(平均)结温 度。函数f是如下函数，该函数描述作为温度和电流的函数的第i 个LED组件的LED的发光通量行为。

根据本发明，应当保持在第一LED组件和第二LED组件中的 LED的平均发光通量输出之间的通量比值恒定(C)：

$\frac{{\phi }_1}{{\phi }_2}=C$

这产生作为I₂和ΔT的函数的I₁的显式关系。另外，对于每个 LED组件中的总电流I_tot，以下简单关系成立：

I_tot＝I₁+I_R，1＝I₂+I_R，2

按照定义，在LED组件上的电压V_f，i等于I_R，i*R(ΔT)_i，其中V_f，i是 在第i个LED组件上的电压，并且R(ΔT_R，i)_i是与第i个LED组件并联 的电路的温度依赖的电阻，其中ΔT_R，i是在与第i个LED组件并联的电 阻器组件的温度。

一般而言，经由热阻R_th的相关矩阵来关联温度：

ΔT₁＝ΔT_sink+R_th，1，1P_LED，1+R_th，1，2P_LED，2+R_th，1，R1P_R，1+R_th，1，R2P_R，2

ΔT₂＝ΔT_sink+R_th，2，1P_LED，1+R_th，2，2P_LED，2+R_th，2，R1P_R，1+R_th，2，R2P_R，2

ΔT_R1＝ΔT_sink+R_th，R1，1P_LED，1+R_th，R1，2P_LED，2+R_th，R1，R1P_R，1+R_th，R1，R2P_R，2

ΔT_R2＝ΔT_sink+R_th，R2，1P_LED，1+R_th，R2，2P_LED，2+R_th，R2，R1P_R，1+R_th，R2，R2P_R，2

其中P_LED，i是第i个LED组件的散发的热并且P_R，i是第i个电阻器 组件的散发的热。热阻R_th的值都可以在测试设置中被确定。最后的 等式是：

V_f，i＝g_i(I_i，ΔT_i)

V_f，i＝R(ΔT_R，i)_iI_R，i

其中g_i是如下函数，该函数描述了作为电流I和温度T的函数 的LED的前向电压。

最后的步骤是定义在某一温度经过LED组件之一的电流并且 定义总电流。可以通过迭代来求解整个方程系统。如果设置电阻器 组件之一的温度行为则发现唯一解。

如上文描述的那样，根据本发明，一种照明设备具有串联连接 的多个LED。在照明设备中，第一LED组件具有第一类型的LED， 第一类型的LED具有作为它的结温度的第一函数而减少的第一发光 通量输出。第二LED组件具有第二类型的LED，第二类型的LED 具有作为它的结温度的与第一函数不同的第二函数而减少的第二发 光通量输出。第一类型的LED和第二类型的LED中的至少一个并联 连接到具有温度依赖的电阻的电阻器组件。电阻的温度依赖性在第 一LED组件和第二LED组件的不同结温度稳定第一发光通量输出与 第二发光通量输出的比值。

已经通过参照两个不同类型的LED组件来举例说明本发明的 照明设备。然而，照明设备还可以包括与第一类型和第二类型不同 的任何其它类型的LED中的一个或者多个。

如所需用的，这里公开了本发明的具体实施例；然而将理解公 开的实施例仅为本发明的可以以各种形式实施的示例实施例。因此， 这里公开的具体结构和功能细节将不解释为限制、但是仅解释为作 为用于权利要求书的基础并且作为用于教导本领域技术人员在实际 上任何适当具体结构中各种地运用本发明的有代表性的基础。另外， 这里所用术语和短语并非旨在于限制而实际上旨在于提供对本发明 的可理解描述。

这里使用的术语“一”或“一个”定义为一个或者多个。这里所 用的术语多个定义为两个或者多于两个。这里所用的术语另一个定 义为至少第二个或者更多。这里所用的术语包括和/或具有定义为包 括(即开放式语言(不排除其它单元或者步骤))。在权利要求书 中的任何参考标记不应解释为限制权利要求书或者本发明的范围。

在互不相同的从属权利要求中记载某些措施这仅有事实并不 指示不能有利地使用这些措施的组合。