一種led調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種控制靈活且成本較低的LED調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路及其控制方法。它包括交流輸入端、反激電路、DC/DC恒流模塊、白光LED燈組、控制開關(guān)組、RGB燈組、恒流芯片組和控制芯片，所述的反激電路包括兩路輸出電壓，分別為輸出電壓V01和輸出電壓V02，所述的交流輸入端連接反激電路，所述的輸出電壓V01連接DC/DC恒流模塊，所述的DC/DC恒流模塊、白光LED燈組和控制開關(guān)組串聯(lián)，所述的輸出電壓V02、RGB燈組和恒流芯片組串聯(lián)，所述的控制開關(guān)組和恒流芯片組均與控制芯片連接。本發(fā)明的有益效果是：采用RGB+W方式混光控制，能夠?qū)崿F(xiàn)LED白光亮度和色溫可調(diào)，照明性能效果符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并且實現(xiàn)RGB色彩和亮度可調(diào)，具有控制靈活，全面滿足LED照明性能要求，成本較低的優(yōu)點。
【專利說明】—種LED調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種LED調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]智能家居極大地提高了人們的生活品質(zhì)，成為新興科技一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。作為智能家居的重要組成部分，智能照明對LED燈具產(chǎn)品提出了更多要求。LED燈具的亮度、色溫、色彩可調(diào)，是智能照明的基本功能，在具備這些基本功能的燈具基礎(chǔ)上，可以進一步組成智能網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)智能控制。
[0003]要實現(xiàn)LED的亮度、色溫和色彩可調(diào)，LED燈具系統(tǒng)的復(fù)雜性比較高，需要具備不同波長的LED顆粒，并且采用軟件控制，分別控制不同波長的顆粒工作，混光得到所需要的照明效果。例如中國發(fā)明專利CN 102056373提出一種可調(diào)亮度和色溫的LED照明遙控系統(tǒng)，采用單片機輸出PWM脈沖，每個LED驅(qū)動模塊用一個PWM控制信號，調(diào)節(jié)電流輸出，不同模塊混色后得到不同的亮度和色溫值。
[0004]市場上某知名品牌公司的遙控球泡燈產(chǎn)品采用Red，Blue，Green三組LED燈珠，分別控制占空比，實現(xiàn)預(yù)設(shè)的混光效果，可以實現(xiàn)亮度、色溫和色彩的變化，它的驅(qū)動電路采用反激電路+Buck DC/DC恒流輸出。然而，普通的RGB燈珠光效很低，要想實現(xiàn)比較高的亮度并且達(dá)到比較高的顯指，RGB燈珠混光的難度比較大，對LED燈珠性能要求很高，成本較聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種控制靈活且成本較低的LED調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路及其控制方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種LED調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路，包括交流輸入端、反激電路、DC/DC恒流模塊、白光LED燈組、控制開關(guān)組、RGB燈組、恒流芯片組和控制芯片，所述的反激電路包括兩路輸出電壓，分別為輸出電壓VOl和輸出電壓V02，所述的交流輸入端連接反激電路，所述的輸出電壓VOl連接DC/DC恒流模塊，所述的DC/DC恒流模塊、白光LED燈組和控制開關(guān)組串聯(lián)，所述的輸出電壓V02、RGB燈組和恒流芯片組串聯(lián)，所述的控制開關(guān)組和恒流芯片組均與控制芯片連接。
[0008]控制開關(guān)組和恒流芯片組都受控制芯片控制，輸出不同PWM信號，控制白光LED燈組和RGB燈組中不同燈組的工作。本發(fā)明中，通過白光LED燈組和RGB燈組的配合使用，采用RGB+W方式混光控制，能夠?qū)崿F(xiàn)LED白光亮度和色溫可調(diào)，照明性能效果符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并且實現(xiàn)RGB色彩和亮度可調(diào)。其具有控制靈活，全面滿足LED照明性能要求，成本較低的優(yōu)點。
[0009]作為優(yōu)選，所述白光LED燈組包括冷白LED燈組和暖白LED燈組，所述的控制開關(guān)組包括控制開關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2，所述的冷白LED燈組與控制開關(guān)Ql串聯(lián)，所述的暖白LED燈組與控制開關(guān)Q2串聯(lián)，所述的冷白LED燈組與控制開關(guān)Ql串聯(lián)之后與暖白LED燈組與控制開關(guān)Q2串聯(lián)之后并聯(lián)，所述的控制芯片分別與控制開關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2連接。當(dāng)控制芯片接受到輸出白光的亮度和色溫指令信號后，對控制開關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2輸出不同的控制脈沖寬度信號來實現(xiàn)。
[0010]作為優(yōu)選，所述的冷白LED燈組包括若干冷白LED燈，所述的冷白LED燈串聯(lián)，所述的暖白LED燈組包括若干暖白LED燈，所述的暖白LED燈串聯(lián)，所述冷白LED燈的數(shù)量與暖白LED燈的數(shù)量一致。
[0011]作為優(yōu)選，所述的RGB燈組包括紅色LED燈、綠色LED燈和藍(lán)色LED燈，所述的恒流芯片組包括三個恒流芯片，分別為恒流芯片IC1、恒流芯片IC2和恒流芯片IC3，所述的紅色LED燈與恒流芯片ICl串聯(lián)，所述的綠色LED燈與恒流芯片IC2串聯(lián)，所述的藍(lán)色LED燈與恒流芯片IC3串聯(lián)，所述的紅色LED燈與恒流芯片ICl串聯(lián)之后、綠色LED燈與恒流芯片IC2串聯(lián)之后、藍(lán)色LED燈與恒流芯片IC3串聯(lián)之后相互并聯(lián)，所述的控制芯片分別與恒流芯片ICl、恒流芯片IC2和恒流芯片IC3連接。通過對恒流芯片ICl、恒流芯片IC2和恒流芯片IC3輸入不同占空比脈沖寬度信號的配比，可以實現(xiàn)各種色彩。
[0012]本發(fā)明針對上述的LED調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路，采用了下述的控制方法，包括如下步驟:
[0013](I)通過輸出電壓VOl與控制芯片的相配合工作，實現(xiàn)對白光的亮度和色溫調(diào)節(jié)；
[0014](2)通過輸出電壓V02與控制芯片的相配合工作，實現(xiàn)對各種色彩的亮度和色溫調(diào)節(jié)。
[0015]作為優(yōu)選，在步驟(I)中，控制芯片調(diào)節(jié)冷白LED燈組和暖白LED燈組中的每路LED燈組負(fù)載的導(dǎo)通時間，白光可以通過冷白LED燈組和暖白LED燈組的比例調(diào)節(jié)混光得至IJ，經(jīng)過混光處理后，可以自由調(diào)節(jié)LED的亮度和色溫。
[0016]作為優(yōu)選，所述白光LED燈組的負(fù)載采用順序?qū)ǚ绞?，即同時只有一路LED燈組的負(fù)載處于導(dǎo)通狀態(tài)。這樣，每路LED燈組負(fù)載工作時的電流就是驅(qū)動模塊的輸出電流。由于驅(qū)動模塊是恒流輸出型，這樣每路LED燈組負(fù)載工作時的電流是恒定不變的，可以實現(xiàn)LED在并聯(lián)方式下的恒流工作。即當(dāng)只有控制開關(guān)Ql導(dǎo)通時，輸出冷白光；當(dāng)只有控制開關(guān)Q2導(dǎo)通時，輸出暖白光。這樣可以得到符合標(biāo)準(zhǔn)的白光，滿足顯指的要求并且具有很高的發(fā)光效率，避免了采用RGB混光得到白光的低光效，低顯指和復(fù)雜控制算法。
[0017]作為優(yōu)選，在步驟(2)中，控制開關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2保持關(guān)斷，通過控制芯片對恒流芯片IC1、恒流芯片IC2和恒流芯片IC3輸入不同占空比的配比，實現(xiàn)各種色彩。恒流芯片ICl、恒流芯片IC2和恒流芯片IC3為線性恒流調(diào)節(jié)芯片。當(dāng)紅色脈沖寬度信號輸出高電平時，紅光LED燈的工作電流是恒定的。當(dāng)紅色脈沖寬度信號輸出低電平時，紅光LED燈不工作。綠色脈沖寬度信號和藍(lán)色脈沖寬度信號的工作同理。
[0018]作為優(yōu)選，在步驟(I)中，采用了輸出電壓VOl工作時，適當(dāng)增加輸出電壓V02的負(fù)載，即在輸出白光狀態(tài)下，為了保證輸出電壓VOI能夠輸出足夠大小電流，控制芯片同時輸出一定占空比的RGB燈組控制信號，讓RGB燈組工作一定的電流，即輸出電壓V02有一定的負(fù)載電流。為了提高輸出電壓VOl的調(diào)整率，本發(fā)明創(chuàng)造性地利用控制芯片的優(yōu)勢，采用了輸出電壓VOl工作時適當(dāng)增加輸出電壓V02負(fù)載的方法，提高輸出電壓VOl的帶載能力。這樣做的好處不僅是提高了輸出電壓VOl的帶載能力，同時在白光狀態(tài)下，補充一些紅光，有利于提聞白光的顯指。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:采用RGB+W方式混光控制，能夠?qū)崿F(xiàn)LED白光亮度和色溫可調(diào)，照明性能效果符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并且實現(xiàn)RGB色彩和亮度可調(diào)，具有控制靈活，全面滿足LED照明性能要求，成本較低的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的電路原理框圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的冷色LED燈組和暖色LED燈組并聯(lián)方式下開關(guān)脈沖控制方式示意圖。
[0022]圖中:1.反激電路，2.DC/DC恒流模塊，3.控制芯片，4.冷白LED燈組，5.暖白LED燈組，6.紅色LED燈，7.綠色LED燈，8.藍(lán)色LED燈。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的描述。
[0024]如圖1所述的實施例中，一種LED調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路，包括交流輸入端、反激電路1、DC/DC恒流模塊2、白光LED燈組、控制開關(guān)組、RGB燈組、恒流芯片組和控制芯片3，反激電路I包括兩路輸出電壓，分別為輸出電壓VOl和輸出電壓V02，交流輸入端連接反激電路1，輸出電壓VOl連接DC/DC恒流模塊2，DC/DC恒流模塊2、白光LED燈組和控制開關(guān)組串聯(lián)，輸出電壓V02、RGB燈組和恒流芯片組串聯(lián)，控制開關(guān)組和恒流芯片組均與控制芯片3連接。
[0025]白光LED燈組包括冷白LED燈組4和暖白LED燈組5，控制開關(guān)組包括控制開關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2，冷白LED燈組4與控制開關(guān)Ql串聯(lián)，暖白LED燈組5與控制開關(guān)Q2串聯(lián)，冷白LED燈組4與控制開關(guān)Ql串聯(lián)之后與暖白LED燈組5與控制開關(guān)Q2串聯(lián)之后并聯(lián)，控制芯片3分別與控制開關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2連接。冷白LED燈組4包括若干冷白LED燈，冷白LED燈串聯(lián)，暖白LED燈組5包括若干暖白LED燈，暖白LED燈串聯(lián)，冷白LED燈的數(shù)量與暖白LED燈的數(shù)量一致。
[0026]RGB燈組包括紅色LED燈6、綠色LED燈7和藍(lán)色LED燈8，恒流芯片組包括三個恒流芯片，分別為恒流芯片IC1、恒流芯片IC2和恒流芯片IC3，紅色LED燈6與恒流芯片ICl串聯(lián)，綠色LED燈7與恒流芯片IC2串聯(lián)，藍(lán)色LED燈8與恒流芯片IC3串聯(lián)，紅色LED燈6與恒流芯片ICl串聯(lián)之后、綠色LED燈7與恒流芯片IC2串聯(lián)之后、藍(lán)色LED燈8與恒流芯片IC3串聯(lián)之后相互并聯(lián)，控制芯片3分別與恒流芯片IC1、恒流芯片IC2和恒流芯片IC3連接。
[0027]反激電路I將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷海刂崎_關(guān)Q1、控制開關(guān)Q2、恒流芯片IC1、恒流芯片IC2、恒流芯片IC3都受控制芯片3控制，輸出不同PWM(脈沖寬度)信號，控制不同LED燈的工作。
[0028]具體工作方式如下:當(dāng)控制芯片3接受到輸出白光的亮度和色溫指令信號后，對控制開關(guān)Ql輸出PWM Ql信號控制脈沖，對控制開關(guān)Q2輸出PWMQ2信號控制脈沖，如圖2所示。白光LED燈組負(fù)載采用順序?qū)ǚ绞?，即同時只有一路LED燈組負(fù)載處于導(dǎo)通狀態(tài)。這樣，每路LED燈組負(fù)載工作時的電流就是驅(qū)動模塊的輸出電流。由于驅(qū)動模塊是恒流輸出型，這樣每路LED燈組負(fù)載工作時的電流是恒定不變的，可以實現(xiàn)LED在并聯(lián)方式下的恒流工作。控制芯片3調(diào)節(jié)每路LED燈組負(fù)載的導(dǎo)通時間tl，t2。其中:t3為死區(qū)時間。經(jīng)過混光處理后，可以自由調(diào)節(jié)LED的亮度和色溫。這樣，白光可以通過冷白LED燈組4和暖白LED燈組5的比例調(diào)節(jié)混光得到，當(dāng)只有控制開關(guān)Ql導(dǎo)通時，輸出冷白光；當(dāng)只有控制開關(guān)Q2導(dǎo)通時，輸出暖白光。這樣可以得到符合標(biāo)準(zhǔn)的白光，滿足顯指的要求并且具有很高的發(fā)光效率，避免了采用RGB混光得到白光的低光效，低顯指和復(fù)雜控制算法。
[0029]當(dāng)控制芯片3接受到輸出某一色彩的指令信號后，對紅色LED燈6輸出PWM RED信號，對綠色LED燈7輸出PWM GREEN信號和對藍(lán)色LED燈8輸出PWM BLUE信號?？刂崎_關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2可以保持關(guān)斷。恒流芯片ICl，恒流芯片IC2和恒流芯片IC3為線性恒流調(diào)節(jié)芯片。當(dāng)PWM RED信號輸出高電平時，紅色RED燈的工作電流是恒定的。當(dāng)PWM RED信號輸出低電平時，紅色RED燈不工作。PWM GREEN信號和PWM BLUE信號的工作同理。通過PWM RED信號，PWM GREEN信號和PWM BLUE信號不同占空比的配比，可以實現(xiàn)各種色彩。
[0030]反激電路I輸出兩路直流輸出電壓VOl和輸出電壓V02。但通常反激電路I兩路輸出的調(diào)整率比較差，比如輸出電壓V02空載時，輸出電壓VOl的帶載能力比較小。為了提高輸出電壓VOl的調(diào)整率，本發(fā)明創(chuàng)造性地利用控制芯片3的優(yōu)勢，采用了輸出電壓VOl工作時，適當(dāng)增加輸出電壓V02負(fù)載的方法，提高輸出電壓VOl的帶載能力。即在輸出白光狀態(tài)下，為了保證輸出電壓VOl能夠輸出足夠大小電流，控制芯片3同時輸出一定占空比的RGB燈組控制信號，讓RGB燈組工作一定的電流，即輸出電壓V02有一定的負(fù)載電流，而在本實施例中控制芯片3同時輸出一定占空比的PWM RED信號，讓紅光工作一定的電流，即輸出電壓V02有一定的負(fù)載電流。這樣做的好處不僅是提高了輸出電壓VOl的帶載能力，同時在白光狀態(tài)下，補充一些紅光，有利于提高白光的顯指。實驗證明，這樣可以將原來白光80的顯色指數(shù)，提聞到85以上。
【權(quán)利要求】
1.一種1^0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路，其特征是，包括交流輸入端、反激電路(1).0(:/0(:恒流模塊(2)、白光[￡0燈組、控制開關(guān)組、如8燈組、恒流芯片組和控制芯片(3),所述的反激電路(1)包括兩路輸出電壓，分別為輸出電壓和輸出電壓乂02，所述的交流輸入端連接反激電路(1)，所述的輸出電壓乂01連接0(:/0(:恒流模塊(2)，所述的0(:/0(:恒流模塊(2)、白光120燈組和控制開關(guān)組串聯(lián)，所述的輸出電壓702、如8燈組和恒流芯片組串聯(lián)，所述的控制開關(guān)組和恒流芯片組均與控制芯片(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種[￡0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路，其特征是，所述白光[￡0燈組包括冷白120燈組(4)和暖白120燈組(5)，所述的控制開關(guān)組包括控制開關(guān)和控制開關(guān)02，所述的冷白[￡0燈組(4)與控制開關(guān)串聯(lián)，所述的暖白[￡0燈組(5)與控制開關(guān)02串聯(lián)，所述的冷白[￡0燈組⑷與控制開關(guān)串聯(lián)之后與暖白[￡0燈組(5)與控制開關(guān)02串聯(lián)之后并聯(lián)，所述的控制芯片(3)分別與控制開關(guān)和控制開關(guān)02連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種[￡0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路，其特征是，所述的冷白120燈組(4)包括若干冷白120燈，所述的冷白120燈串聯(lián)，所述的暖白120燈組(5)包括若干暖白120燈，所述的暖白120燈串聯(lián)，所述冷白120燈的數(shù)量與暖白120燈的數(shù)量一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種[￡0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路，其特征是，所述的如8燈組包括紅色120燈￠)、綠色120燈(7)和藍(lán)色120燈(8)，所述的恒流芯片組包括三個恒流芯片，分別為恒流芯片X1、恒流芯片102和恒流芯片103，所述的紅色[￡0燈(6)與恒流芯片101串聯(lián)，所述的綠色120燈⑵與恒流芯片102串聯(lián)，所述的藍(lán)色120燈⑶與恒流芯片103串聯(lián)，所述的紅色120燈(6)與恒流芯片101串聯(lián)之后、綠色120燈⑵與恒流芯片102串聯(lián)之后、藍(lán)色120燈(8)與恒流芯片103串聯(lián)之后相互并聯(lián)，所述的控制芯片(3)分別與恒流芯片X1、恒流芯片102和恒流芯片103連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4中任意一項所述[￡0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路的控制方法，其特征是，包括如下步驟: (1)通過輸出電壓乂01與控制芯片⑶的相配合工作，實現(xiàn)對白光的亮度和色溫調(diào)節(jié)； (2)通過輸出電壓乂02與控制芯片(3)的相配合工作，實現(xiàn)對各種色彩的亮度和色溫調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種[￡0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路的控制方法，其特征是，在步驟⑴中，控制芯片⑶調(diào)節(jié)冷白120燈組⑷和暖白120燈組(5)中的每路120燈組負(fù)載的導(dǎo)通時間，白光可以通過冷白120燈組(4)和暖白120燈組(5)的比例調(diào)節(jié)混光得到，經(jīng)過混光處理后，可以自由調(diào)節(jié)120的亮度和色溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種[￡0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路的控制方法，其特征是，所述白光[￡0燈組的負(fù)載采用順序?qū)ǚ绞剑赐瑫r只有一路[￡0燈組的負(fù)載處于導(dǎo)通狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種[￡0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路的控制方法，其特征是，在步驟(2)中，控制開關(guān)和控制開關(guān)02保持關(guān)斷，通過控制芯片(3)對恒流芯片X1、恒流芯片102和恒流芯片103輸入不同占空比的配比，實現(xiàn)各種色彩。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種[￡0調(diào)光調(diào)色溫調(diào)色彩電路的控制方法，其特征是，在步驟⑴中，采用了輸出電壓乂01工作時，適當(dāng)增加輸出電壓乂02的負(fù)載，即在輸出白光狀態(tài)下，為了保證輸出電壓能夠輸出足夠大小電流，控制芯片⑶同時輸出一定占空比的如8燈組控制信號，讓如8燈組工作一定的電流，即輸出電壓觀有一定的負(fù)載電流。
【文檔編號】H05B37/02GK104507197SQ201410633071
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】朱士海, 袁宗乾 申請人:浙江凱耀照明股份有限公司