CN102113410A

CN102113410A - 包含多个led的照明器件

Info

Publication number: CN102113410A
Application number: CN2009801299022A
Authority: CN
Inventors: G·绍尔兰德
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: CN102113410B; ES2441368T3; EP2319275A1; JP5514206B2; US8493004B2; WO2010013172A1; EP2319275B1; JP2011529634A; US20110127922A1

Abstract

一种发光器件(20)，其包括：整流器(23)，其对AC输入电压进行整流并且提供经整流的AC输出电压(Vin)；可控电流源(40)；开关矩阵(30)，其包括多个可控开关(S1-SN)；数量为n的多个LED(D1、D2、...Dn)，这些LED与开关矩阵(30)的输出端相连；控制器(50)，其根据经整流的电压(Vin)的瞬时值来控制所述开关并且控制电流源所生成的电流。控制器能够工作于至少三种不同的控制状态之中。在第一控制状态中，所有LED都并联连接。在第二控制状态中，所有LED都串联连接。在第三控制状态中，所述LED中的至少两个LED并联连接，同时还有所述LED中的至少两个LED串联连接。

Description

包含多个LED的照明器件

技术领域

本发明总体上涉及包含多个LED的照明器件。

背景技术

总体而言，使用LED用于照明用途是已知的。伴随LED的一个问题是供电。为使LED产生光，需要有电流在一个方向上(从阳极至阴极)通过其中；在相反方向上的电流流动被阻止。当以具有正确方向的电流驱动时，在LED上产生出基本上独立于LED电流的电压降。在一定限度内，可以改变LED电流，而光输出将基本上与该电流成正比。当期望产生比一个LED所能生成的更多的光时，可以结合多个LED。这些LED可以布置于串联布置之中，这在相同电流下将需要更高的电压降；或者LED可以布置于并联布置之中，这在相同电压降下将需要更多的电流。因此而增高了供电成本。串联布置与并联布置的组合亦有可能。

一种向多个LED供电的相对简单又便宜的方法是，串联连接所有LED，并将此串连接至AC电源，并串联限流电阻器。显然，LED只能在半个AC电流周期中产生光。为了在另半个AC电流周期中产生光，可在相反方向上连接第二串LED，或者可以应用全桥式整流器，以使每个LED在全部两个电流半周期中都产生光。

在从AC源向LED或LED串供电时的一个问题是电源电压随时间而变化。图1是示出电压(纵轴)作为时间(横轴)的函数的曲线图。水平虚线11代表LED串上的所需电压降，其也被表示为正向电压。曲线12代表经整流的AC电压。在时间t1与t2之间，电源电压高于所需电压降，而LED有电流(曲线13)通过并生成光。电源电压与电压降之间的差异由串联电阻器容纳，并且涉及由电阻器中的耗散造成的能量损耗。在时间t2与t3之间，电源电压低于所需电压降：LED无法通过电流并且无法生成光。因此，LED并非持续开启，而实际上是以两倍于AC频率的频率在开启/关闭间切换，从而导致明显的闪烁；且其占空比为(t2-t1)/(t3-t1)，该占空比受到相对于LED上的所需电压降的电源电压幅度的影响，所述电压降取决于串联布置的LED的数量。应当明确的是，可以通过增大电压幅度来增加占空比，但继而在电阻器中耗散的功率也将增加。

发明内容

本发明的一个目标是提供对于上述问题的解决方案。

德国公开文献(Offenlegungsschrift)10.2006.024607公开了一种电路，其包含两串串联连接的LED和三个可控开关，并从实际电压可根据情况改变的DC电源供电。电源电压被测量，并与阈值相比较。如果电源电压高于阈值，那么开关受到控制，使得两个串串联连接。如果电源电压低于阈值，那么开关受到控制，使得两个串并联连接。为了确保LED中的电流独立于串的串联连接或者并联连接而保持恒定，每个串必须具有与其串联连接的专用电流源。此外，这种已知电路只有两种可能的配置，并因此仍不足以解决上述在从经整流的AC向LED供电时的问题。

因此，本发明的一个目标是进一步改进现有技术。

在一个方面中，本发明提供包括至少三个LED组的系统，这些LED组通过可控开关耦合在一起，能够被切换至至少下列三种状态中的任何一种：

-在第一状态中，所有组都串联连接；

-在第二状态中，所有组都并联连接；

-在第三状态中，至少两组串联连接并且至少两组并联连接。

在第二方面中，该系统包括由所有LED共用的可控电流源。电流源的电流设置随同开关的状态而被修改，例如来保持单个LED电流基本恒定。

在从属权利要求中阐述了其他有益成果。

附图说明

本发明的这些方面、特征和优点，以及其他方面、特征和优点，将通过参考附图，由以下对一个或多个优选实施方式的描述来进一步解释；在附图中，相同参考标号指示相同或相似部件，并且其中：

图1是示出现有技术解决方案的经整流AC电压(纵轴)作为时间(横轴)函数并连同LED电流的曲线图；

图2是示意性地示出根据本发明的照明器件的框图；

图3是开关矩阵的框图；

图4A-图4D示出若干开关状态；

图5是示出根据本发明的照明器件的工作的曲线图。

具体实施方式

图2是示意性地示出根据本发明的照明器件20的框图。器件20具有输入21，用于到AC电源电压插座22的连接。整流器23连接到输入21，用于接收AC电源电压并且用于输出经整流的AC电压。

D1、D2、...Dn表示相应的LED组。各组可以仅包括一个LED。各组也可以包括串联和/或并联连接的多个LED。优选地，这些组彼此相同，但这并非必需。为简单起见，下文中将会恰如各组与一个单个的LED相同那样对各组进行讨论。

如将于随后讨论的那样，LED D1、D2、...Dn的端连接到包括数量为N的多个开关S1-SN的开关矩阵30的输出端A1与K1、A2与K2、...An与Kn。开关矩阵30具有输入31，其耦合到整流器23的输出，例如来接收经整流的AC电压。

器件20还具有可控电流源40，其与开关矩阵30串联耦合。

器件20还具有控制器50，其具有输入51，耦合到整流器23的输出，例如来接收经整流的AC电压或者与经整流的AC电压成正比的测量电压。控制器50具有第一输出53，耦合到开关矩阵30的控制输入35，以控制开关矩阵30的开关配置，如将于随后讨论的那样。控制器50具有第二输出54耦合到可控电流源40的控制输入45，以控制电流量值。值得注意的是，每个单个的开关将具有单个的控制端，并且第一输出53实际上将包括多个输出端(未示出)，所述多个输出端各自耦合到相应开关的控制端中相应的一个端，如本领域中技术人员应清楚的那样；因此，控制器50能够单个地控制开关矩阵中每个单个开关的状态。

图3是用于器件20的包括四个LED D1、D2、D3、D4的一个示例性实施方式的开关矩阵30的一个可能的实施方式的框图。为清晰起见，这些LED也在图3中示出。在该实施方式中，开关矩阵30包括9个可控开关S1-S9。每个开关可以实现为双极晶体管、FET等，虽然将开关实现为继电器亦有可能。由于这样的开关本身是已知的，因此这里不再需要更加详细的描述。应当注意的是，每个开关将具有可由控制器50单独进行寻址的单独控制端，但这些单独控制端和连接到控制器50的对应控制线路为简单起见而未被示出。

在A1-A4处分别指示出了用于连接到LED D1-D4的阳极的阳极端。在K1-K4处分别示出了用于连接到LED D1-D4的阴极的阴极端。假设在输入31接收到的经整流电压为正，电压输入端31连接到第一阳极端A1。

在第一阳极端A1与第二阳极端A2之间连接有第1开关S1。

在第一阴极端K1与第二阳极端A2之间连接有第2开关S2。

在第一阴极端K1与第二阴极端K2之间连接有第3开关S3。

在第二阳极端A2与第三阳极端A3之间连接有第4开关S4。

在第二阴极端K2与第三阳极端A3之间连接有第5开关S5。

在第二阴极端K2与第三阴极端K3之间连接有第6开关S6。

在第三阳极端A3与第四阳极端A4之间连接有第7开关S7。

在第三阴极端K3与第四阳极端A4之间连接有第8开关S8。

在第三阴极端K3与第四阴极端K4之间连接有第9开关S9。

与电流源40相连的电流输入端34连接到第四阴极端K4。

在下文中，如果开关处于其导电状态之中，那么其将被表示为“闭合”，而如果开关处于其非导电状态之中，那么其将被表示为“打开”。

控制器50可以工作在至少四个不同控制状态之中。在第一控制状态中，控制器50生成用于开关S1-S9的控制信号，使开关S1、S4、S7、S3、S6、S9闭合而开关S2、S5、S8打开。在该状态中，所有LED都并联连接，如图4A中所示。

在第二控制状态中，控制器50生成用于开关S1-S9的控制信号，使开关S1、S3、S5、S7、S9闭合而开关S2、S4、S6、S8打开。在该状态中，LED D1和D2并联连接，LED D3和D4并联连接，并且所述并联布置被串联连接，如图4B中所示。

在第三控制状态中，控制器50生成用于开关S1-S9的控制信号，使开关S2、S5、S9闭合而开关S1、S3、S4、S6、S8打开。在该状态中，三个LED D1、D2、D3串联连接，如图4C中所示。关于D4，存在两种可能的变体。在第一变体中，S7是打开的，如图4C中所示；在该变体中，三个LED D1、D2、D3全都接收相同的电流并因此发出全部相同的光量，而第四LED D4不接收任何电力。在第二变体中，S7是闭合的，如图4C中由D3和D4的阳极之间的虚线所示，使D3和D4并联连接。在这一第二变体中，所有LED都发光，但LED D3和D4相比于D1和D2各自接收一半的电流，并因此发出大约为D1和D2所发出的一半的光。然而应当注意到，如果LED受害于所谓的下垂效应(这意味着光输出低于与电流的比例)，那么第二变体可能产生改善的整体光输出。

当然还有更多变体。有可能通过闭合S2、S6、S8并打开S1、S3、S4、S5、S7、S9将D1、D2、D4串联连接，且可选地通过闭合S4将D3并联耦合到D2，或者通过闭合S2、S5、S7并打开S1、S3、S4、S6、S8、S9将D1、D2、D4串联连接，且可选地通过闭合S9将D3并联耦合到D4。有可能通过闭合S3、S5、S8并打开S1、S2、S4、S6、S7、S9将D1、D3、D4串联连接，且可选地通过闭合S1将D2并联耦合到D1，或者通过闭合S2、S4、S8并打开S1、S3、S5、S6、S7、S9将D1、D3、D4串联连接，且可选地通过闭合S6将D2并联耦合到D3。有可能通过闭合S1、S5、S8并打开S2、S3、S4、S6、S7、S9将D2、D3、D4串联连接，且可选地通过闭合S3将D1并联耦合到D2。如果期望LED阵列在用户看来是均匀点亮的，那么控制器有可能以固定顺序或者随机顺序在这样的变体之间快速交替变换。

在第四控制状态中，控制器50生成用于开关S1-S9的控制信号，使开关S2、S5、S8闭合而开关S1、S4、S7、S3、S6、S9打开。在该状态中，所有LED都串联连接，如图4D中所示。如果需要，控制器可能能够在第五控制状态中工作，在其中所有开关都是打开的，使所有LED都关闭，虽然还有可能(例如)通过打开开关S1、S2、S3而实现这一效果：在该情况下，其余开关的状态是无关紧要的。

为了解释控制器50的工作而对图5作出参考，该图为可比于图1的曲线图，其示出了在开关矩阵30的电压输入31接收到的经整流AC电压Vin的仅半个周期。在以下解释中，将要假设控制器50在其电压输入51接收同一电压Vin，但是如果控制器50接收与Vin成正比的测量电压Vm，那么将适用具有显而易见的修改的相似解释。虽然这样的测量电压可以高于Vin，但优选的情况是此测量电压低于Vin并且可被表示为Vm＝μ·Vin，且0＜μ＜1。此外，将要假设所有LED都具有被指示为Vf的相同正向电压。

假设Vin刚刚从0开始上升。最初，Vin将低于Vf，即，对于驱动任一LED而言过低。为了确保LED的个体容差不会导致不一致的行为，优选的情况是例如通过打开所有开关S1-S9而将控制器50置于在其中所有LED都关闭的基态之中。

控制器50拥有存储器60，其包含定义四个阈值等级U1、U2、U3、U4的信息。第一阈值等级U1对应于驱动一个LED所需的电压。值得注意的是，该电压通常高于Vf，例如因为其还包括总是与任一LED串联连接的三个开关上的电压降，以及用于测量电流的分流电阻器(未示出)上的电压降。类似地，第二阈值电压U2对应于驱动两个串联LED所需的电压，其通常略高于2·Vf。类似地，第三阈值电压U3对应于驱动三个串联LED所需的电压，其通常略高于3·Vf。类似地，第四阈值电压U4对应于驱动四个串联LED所需的电压，其通常略高于4·Vf。

总体而言，第i阈值电压Ui可以近似为

Ui＝i·Vf+γ (1)

设i＝1至n，n指示出LED组的数量，其中γ是可以近似为γ＝3α+β+δ的常数，其中α代表开关上的电压降，

β代表分流电阻器上的电压降，并且

d代表电流源保持可控所需的最小电压降。

值得注意的是，也有可能存储器60仅包含Vf以及α和β和δ，并且控制器能够计算Ui。还应注意的是，γ取决于开关矩阵的实际配置，并且甚至可能取决于控制状态，如本领域中技术人员参考以上解释应当清楚的那样。

控制器50将Vin与阈值等级Ui相比较。如果Vin＞U1，则电压高到足以用于驱动至少一个LED。如果Vin＞U2，则电压高到足以用于驱动至少两个串联LED。如果Vin＞U3，则电压高到足以用于驱动至少三个串联LED。如果Vin＞U4，则电压高到足以用于驱动至少四个串联LED。总体而言，如果Vin＞Ui，则电压高到足以用于驱动至少i个串联LED。

如果控制器发现U1≤Vin≤U2——这将是从t₁到t₂和从t₇到t₈的情况——那么其切换至它的第一控制状态，例如以将所有LED切换为并联，如图4A中所示。此外，在第一控制状态中，其生成其用于可控电流源40的控制信号，使得电流源40提供电流I＝4·I_LED(其中I_LED指示额定LED电流)，从而使每个LED接收到I_LED。

如果控制器发现U2≤Vin ≤U3——这将是从t₂到t₃和从t₆到t₇的情况——那么其切换至它的第二控制状态，例如以将LED切换为两个LED组的串联布置，各组包含两个并联的LED，如图4B中所示。这等同于各LED串包含两个串联LED的两个LED串的并联布置。此外，在该第二控制状态中，控制器生成其用于可控电流源40的控制信号，使得电流源40提供电流I＝2·I_LED，从而使每个LED接收到I_LED。

如果控制器发现U3≤Vin≤U4——这将是从t₃到t₄和从t₅到t₆的情况——那么其切换至它的第三控制状态，例如以将LED切换为三个串联LED的布置，如图4C中所示。此外，在该第三控制状态中，控制器生成其用于可控电流源40的控制信号，使得电流源40提供电流I＝I_LED。如前文所述，第四LED D4可以并联耦合到第三LED D3。

如果控制器发现U4≤Vin——这将是从t₄到t₅的情况——那么其切换至它的第四控制状态，例如以将所有LED切换为串联，如图4D中所示。此外，在该第四控制状态中，其生成其用于可控电流源40的控制信号，使得电流源40提供电流I＝I_LED。

如也在前文中所述的那样，第三控制状态可以涉及具有另一组串联耦合的三个LED的变体。在任何情况下，总是只有三个LED开启而第四LED关闭，或者第四LED并联耦合至其相邻LED中之一并且二者都以一半的电流工作，基本上再次合计为额定光输出的三倍。这对应于整体光输出中25％的降低。如果期望整体光输出保持基本恒定，控制器有可能将LED电流增大33％，如图5中由t₃-t₄和t₅-t₆时段中的虚线所示。

在以上示例中，器件20包括四个LED或LED组D1-D4。然而，本发明可以为任何数量的LED或LED组D1-D4实施。虽然更为复杂的开关矩阵设计是可能的，但可以很容易地通过拓展图3的模块化矩阵设计来容纳更多数量的LED；本领域中技术人员应当清楚对于公式(1)的相应修改。对于每个添加的LED，需要三个额外的开关。总体而言，以n来指示LED或LED组的数量，n等于或大于2，并且N指示开关的数量，N等于3n-3，以下所列适用于第m个LED(2≤m≤n)：

a)可控开关Sx将LED Dm的阳极Am连接到LED D(m-1)的阳极A(m-1)；

b)可控开关Sy将LED Dm的阳极Am连接到LED D(m-1)的阴极K(m-1)；

c)可控开关Sz将LED Dm的阴极Km连接到LED D(m-1)的阴极K(m-1)；

且x＝3(m-2)+1，y＝3(m-2)+2，z＝3(m-2)+3。

根据n的值，可能工作于如下状态之中：n个并联的LED(即，各自具有一个“串联的”LED的n个并联串)、n个串联的LED的一个串、n-1个串联的LED的一个串、n-2个串联的LED的一个串、n/2个(或者更少的)串联的LED的两个串、n/3个(或者更少的)串联的LED的三个串，等等。

例如，设n＝10，可以具有10个并联的LED；控制器设置电流源提供10·I_LED。如果电压增大，那么5倍的具有2个串联的LED成为可能；控制器设置电流源提供5·I_LED。如果电压进一步增大，那么三倍的具有3个串联的LED成为可能。LED中之一可能不工作，但是，正如前文所讨论的那样，也可以具有两组3个并联的LED和一组4个并联的LED。控制器设置电流源提供3·I_LED，或者可选地可将电流增大10％，以便保持恒定的整体光输出。

如果电压进一步增大，那么2倍的具有4个串联的LED成为可能。再一次，LED中的两个可能不工作，但是，正如前文所讨论的那样，也可以具有两组2个并联的LED和两组3个并联的LED。控制器设置电流源提供2·I_LED，或者可选地可将电流增大20％，以便保持恒定的整体光输出。

如果电压进一步增大，那么2倍的具有5个串联的LED成为可能；控制器设置电流源提供2·I_LED。如果电压进一步增大，那么一倍的具有6个串联的LED成为可能；控制器设置电流源提供1·I_LED。这在电压进一步升高而使得7、8、9和10个LED可以串联连接时也适用(其中3、2、1和0个LED不工作或者可选地并联连接)。

在所有情况下，控制器将控制开关矩阵，使得串由n_S个串联的LED组成，其中n_S是鉴于输入电压的最高可能数量：n_S·Vf≤Vin＜(n_S+1)·Vf(在此，为简单起见而忽略掉了α和β和δ)。此外，这样的串的数量n_P将尽可能高：n_P·n_S≤n＜(n_P+1)·n_S；控制器将控制电流源，例如来提供电流I＝n_P·I_LED。

总而言之，本发明提供一种发光器件20，其包括：

-整流器23，其对AC输入电压进行整流并且提供经整流的AC输出电压Vin；

-可控电流源40；

-开关矩阵30，其包括多个可控开关S1-S9；

-数量为n的多个LED D1、D2、...Dn，这些LED连接至开关矩阵30的输出端；

-控制器50，其根据经整流的电压Vin的瞬时值来控制所述开关并且控制电流源所生成的电流。

控制器能够工作于至少三个不同的控制状态之中。在第一控制状态中，所有LED都并联连接。在第二控制状态中，所有LED都串联连接。在第三控制状态中，所述LED中的至少两个LED并联连接，而还有所述LED中的至少两个LED串联连接。

虽然本发明是在附图和前面的描述中进行详细说明和描述的，但本领域中技术人员应当清楚，这样的说明和描述应被视为说明性和示例性的，而不是限制性的。本发明并不限于公开的实施方式；相反，在如随附权利要求所限定的本发明的保护范围内，若干变体和修改皆是可能的。

例如，经整流的电压也可以是负极性的。

本领域中技术人员在实践所提出的本发明期间，可从对附图、公开内容和随附权利要求的研究中理解和实现针对公开的实施方式的其他改变。在权利要求中，词语“包括”、“包含”等不排除其他元件或者步骤，并且量词“一个”、“一串”等不排除复数。单独一个处理器或者其他单元可以履行列举于权利要求之中的若干项的功能。仅凭某些措施被列举于互不相同的从属权利要求之中的事实并不能够表示不可利用这些措施的组合。计算机程序可被储存/分布在合适的介质上，比如在与其他硬件一同提供的或者作为其他硬件的组成部分的光存储介质或者固态介质上，但也可以以其他形式分布，比如经由因特网或者其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何参考标记都不应解释为对所述范围的限制。

在上文中，已参考示出根据本发明的器件的功能块的框图解释了本发明。应当理解，一个或多个这样的功能块可以实现在硬件之中，其中这样的功能块的功能由单个硬件部件来执行，但是这些功能块中的一个或多个也可以实现在软件之中，从而使这样的功能块的功能由计算机程序的一行或多行程序或者由比如微处理器、微控制器、数字信号处理器等之类的可编程器件来执行。

Claims

1.一种发光器件(20)，包括：

输入(21)，用于连接到AC电压源(22)；

整流器(23)，用于对AC输入电压进行整流，并且提供经整流的AC输出电压(Vin)；

可控电流源(40)；

开关矩阵(30)，包括多个可控开关(S1-SN)，所述矩阵具有电压输入端(31)，耦合至所述整流器的输出，用于接收所述经整流的AC输出电压(Vin)；并且具有电流输入端(34)，耦合至所述电流源(40)；

数量为n的多个LED组(D1、D2、...Dn)，各组包含多个串联和/或并联连接的LED，各LED组与所述开关矩阵(30)的输出端(A1、K1；A2、K2；A3、K3；...An、Kn)相连；

控制器(50)，其具有输入(51)，耦合至所述整流器(23)，用于接收指示所述经整流的AC输出电压(Vin)的瞬时值的信号；具有第一控制输出(53)，耦合至所述开关矩阵(30)的所述开关(S1-SN)，用于控制这些开关(S1-SN)的开关状态；并且具有第二控制输出(54)，耦合至所述可控电流源(40)，用于控制所述电流源所生成的电流；

其中所述控制器被适配成根据所述经整流的AC输出电压(Vin)的所述瞬时值来控制所述开关(S1-SN)的所述开关状态和所述电流源所生成的电流；

其中所述控制器能够工作于至少三种不同的控制状态之中，其中在所述控制状态的第一控制状态中，所述开关(S1-SN)被置于一种状态，使得所有LED组(D1、D2、...Dn)都相互并联连接；其中在所述控制状态中的第二控制状态中，所述开关(S1-SN)被置于一种状态，使得所有LED组(D1、D2、...Dn)都相互串联连接；并且其中在所述控制状态的第三控制状态中，所述开关(S1-SN)被置于一种状态，使得所述LED组(D1、D2、...Dn)中的至少两组相互并联连接，同时还有所述LED组(D1、D2、...Dn)中的至少两组相互串联连接。

2.根据权利要求1的器件，其还包括存储器(60)，该存储器(60)包含定义n个阈值等级(U1＜U2＜...＜Un)的信息；

其中所述控制器被适配成将所述经整流的AC输出电压(Vin)的所述瞬时值与所述阈值等级进行比较；

其中所述控制器(50)被适配成对所述开关进行控制，使得n个LED组始终被切换成n_P个串相互并联耦合且每个串包含n_S个相互串联耦合的LED组的配置，其中n_S是这样的整数：其被选择为使得第n_S阈值等级U(n_S)低于所述经整流的AC输出电压(Vin)的所述瞬时值，同时第(n_S+1)阈值等级U(n_S)高于所述经整流的AC输出电压(Vin)的所述瞬时值，即

U(n_S)≤Vin＜U(n_S+1)

并且其中n_P是这样的整数：其被选择为使得n_P·n_S≤n＜(n_P+1)·n_S适用。

3.根据权利要求2的器件，其中各LED组具有正向电压Vf，并且其中第i阈值电压Ui可以近似为Ui＝i·Vf+γ，其中γ是常数，其代表与所述LED串联的所述开关上的电压降加上分流电阻器和所述电流源上的电压降。

4.根据权利要求2的器件，其中各LED组具有额定LED电流I_LED，并且其中所述控制器(50)被适配成对所述电流源(40)进行控制，使得所述电流源所提供的电流I始终满足I＝n_P·I_LED的关系。

5.根据权利要求2的器件，其中各LED组具有额定LED电流I_LED，并且其中所述控制器(50)被适配成对所述电流源(40)进行控制，使得所述电流源所提供的电流I始终满足I＝n_P·I_LED x n/(n_P·n_S)的关系。

6.根据权利要求2的器件，其中不属于任何所述串的那些n-n_P·n_S个LED组不工作。

7.根据权利要求2的器件，其中所述控制器(50)被适配成对所述开关矩阵(30)进行控制，使得不属于任何所述串的那些n-n_P·n_S个LED组中的至少一个组与所述串中一个串的所述n_P·n_S个LED组中之一并联耦合。

8.一种开关矩阵(30)，包括数量为n的多对阳极端(Ai)和阴极端(Ki)，用于连接至数量为n的多个LED组(D1、D2、...Dn)；并且包括数量为3(n-1)的多个可单独控制的开关(S1至S(3(n-1)))，所述开关连接于第一输入端(31)与第二输入端(34)之间，并且与所述阳极端(Ai)和阴极端(Ki)相连；

其中所述第一LED(D1)的阳极端(A1)与所述第一输入端(31)相连；

其中所述第n LED(Dn)的阴极端(Kn)与所述第二输入端(34)相连；

对于在2和n之间的所有m值，

其中在第m LED(Dm)的阳极端(Am)与第(m-1)LED(D(m-1))的阳极端(A(m-1))之间布置可控开关(S(3m-5))；

其中在第m LED(Dm)的阳极端(Am)与第(m-1)LED(D(m-1))的阴极端(K(m-1))之间布置可控开关(S(3m-4))；并且其中在第m LED(Dm)的阴极端(Km)与第(m-1)LED(D(m-1))的阴极端(K(m-1))之间布置可控开关(S(3m-3))。

9.根据权利要求8的矩阵，其中所述第一输入端(31)是电压输入，而所述第二输入端(43)是电流输入。

10.根据权利要求1-7中任一权利要求的器件，其中所述开关矩阵根据权利要求8或者9来实现。