一種基于環(huán)境溫度的色溫可調(diào)的led照明系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】一種基于環(huán)境溫度的色溫可調(diào)的LED照明系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種LED照明系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種基于外界環(huán)境溫度的照明色溫可自動(dòng)調(diào)節(jié)的新型LED照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]發(fā)光二極管(Light-Emitting D1de，簡(jiǎn)稱LED)是一種能將電能轉(zhuǎn)化為光能的固態(tài)發(fā)光半導(dǎo)體電子元件，其耗電量低，使用壽命長(zhǎng)(可達(dá)10萬(wàn)小時(shí))，而且綠色環(huán)保，體積小，發(fā)熱少，亮度高，易于調(diào)光，是新一代的節(jié)能環(huán)保光源。
[0004]色溫是表示光源光譜質(zhì)量最通用的指標(biāo)，是表示光源光色的尺度。它是按絕對(duì)黑體來(lái)定義的，絕對(duì)黑體的輻射和光源在可見(jiàn)區(qū)的輻射完全相同時(shí)，此時(shí)黑體的溫度就稱此光源的色溫。色溫通常用開(kāi)爾文絕對(duì)溫度(K)來(lái)表示。因?yàn)榇蟛糠终彰鞴庠此l(fā)出的光通稱為白光，故光源的色表溫度或相關(guān)色溫度即用以指稱其光色相對(duì)白的程度，以量化光源的光色表現(xiàn)。低色溫光源的特征是能量分布中，紅輻射相對(duì)比例高一些，色溫提高后，能量分布中，藍(lán)輻射的比例增加；換言之，就是光色愈偏藍(lán)，色溫愈高；偏紅則色溫愈低。因此，光源色溫不同，光色也不同，色溫在3300K以下，光色偏紅給以溫暖的感覺(jué)；色溫在3000?6000K之間，人在此色調(diào)下無(wú)特別明顯的視覺(jué)心理效果，有爽快的感覺(jué)；色溫超過(guò)6000K，光色偏藍(lán)，給人以清冷的感覺(jué)。
[0005]目前色溫調(diào)節(jié)多用在顯示系統(tǒng)上，而在照明系統(tǒng)，通常所使用的都是固定色溫系統(tǒng)，但是，實(shí)際我們的生活中，由于四季的不同外界溫度，導(dǎo)致我們?cè)诓煌饨鐪囟认?，如果采用固定色溫的照明系統(tǒng)，例如采用冷光源照明，在冬季給人寒冷的感覺(jué)，雖然符合照度要求，但是會(huì)給人強(qiáng)烈的不舒適感。隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)LED照明系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，要求照明系統(tǒng)能夠隨外界溫度的變化，其色溫也跟著發(fā)生變化，以滿足人體的舒適感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種基于環(huán)境溫度的色溫可調(diào)的LED照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)LED冷、暖光源出光的色溫，在環(huán)境溫度較低時(shí)，照明系統(tǒng)發(fā)出低色溫、暖色調(diào)的光；而當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，則發(fā)出高色溫、冷色調(diào)的光，最大程度地滿足人對(duì)外界的舒適度需求。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種基于環(huán)境溫度的色溫可調(diào)的LED照明系統(tǒng)，包括高PF值(功率因數(shù))恒壓源、輸出電流可調(diào)的恒流源1、輸出電流可調(diào)的恒流源2、溫度檢測(cè)單元、溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、高顯色指數(shù)的LED冷光源和LED暖光源，所述LED冷光源為照明系統(tǒng)的主要光源，所述LED暖光源為照明系統(tǒng)的輔助光源，起到調(diào)節(jié)色溫的作用；所述高PF值恒壓源將輸入的AC電壓轉(zhuǎn)換為滿足系統(tǒng)要求的DC電壓，為后級(jí)的輸出電流可調(diào)的恒流源I和輸出電流可調(diào)的恒流源2提供輸入能量；所述溫度檢測(cè)單元用于對(duì)外界環(huán)境溫度以及LED冷、暖光源內(nèi)部溫度進(jìn)行檢測(cè)，并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為采樣信號(hào)傳送至所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換單元；所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換單元將接收到的采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為調(diào)光信號(hào)分別傳輸至輸出電流可調(diào)的恒流源I和輸出電流可調(diào)的恒流源2 ;所述輸出電流可調(diào)的恒流源I和輸出電流可調(diào)的恒流源2根據(jù)接收到的調(diào)光信號(hào)調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)LED冷光源和LED暖光源的工作電流。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述高PF值恒壓源在輸入AC電壓全范圍內(nèi)，其PF值不小于0.9，從而減少供電系統(tǒng)中的無(wú)功功率，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的利用率。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換單元輸出調(diào)光信號(hào)的模式為PWM、0?1V以及可調(diào)電阻三種模式中的至少一種。由所述溫度檢測(cè)單元送至所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換單元的采樣信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換變?yōu)楹懔髟纯捎玫恼{(diào)光信號(hào)，用于調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流，使得恒流源輸出電流與外界環(huán)境溫度在一定范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)發(fā)生變化；同時(shí)根據(jù)LED燈具內(nèi)部溫度的采樣信號(hào)，對(duì)燈具的工作電流進(jìn)行控制，防止燈具過(guò)熱，造成燈具損傷。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述溫度檢測(cè)單元采用精密熱電偶或熱敏電阻等測(cè)溫元件作為溫度檢測(cè)元件，并且溫度檢測(cè)元件檢測(cè)得的溫度信號(hào)通過(guò)引線或者無(wú)線方式進(jìn)行傳輸，并且將溫度信號(hào)準(zhǔn)確、可靠地轉(zhuǎn)換為可供所述溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換單元參考的采樣信號(hào)，其轉(zhuǎn)換信號(hào)精度不低于±1度。此處的溫度信號(hào)包括燈具外界環(huán)境溫度信號(hào)以及燈具內(nèi)部溫度信號(hào)。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述輸出電流可調(diào)的恒流源I和輸出電流可調(diào)的恒流源2的輸出電流能夠在100%?5%之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，且無(wú)頻閃，低于5%時(shí)關(guān)斷輸出電流。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述LED冷光源選用光譜介于3300— 10000K且顯色指數(shù)不小于90的冷光源，在整個(gè)照明系統(tǒng)中其光通量占總光通量的比例不低于70%，保證在完全使用冷光源照明時(shí)的照度達(dá)到要求。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述LED暖光源選用光譜不大于3300K的紅色光譜暖光源，在整個(gè)照明系統(tǒng)中其光通量占總光通量的比例不高于30%，，避免完全暖色照明時(shí)候的照度超過(guò)要求。
[0014]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了根據(jù)外界環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)LED照明系統(tǒng)出光的色溫，在環(huán)境溫度較低(系統(tǒng)默認(rèn)的為低于人的體感舒適溫度26°C)時(shí)，照明系統(tǒng)發(fā)出低色溫、暖色調(diào)的光；而當(dāng)環(huán)境溫度較高(系統(tǒng)默認(rèn)的為高于人的體感舒適溫度26°C)時(shí)，則發(fā)出高色溫、冷色調(diào)的光，最大程度地滿足人對(duì)外界的舒適度需求；與此同時(shí)，還通過(guò)對(duì)LED燈具內(nèi)部溫度進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)此溫度對(duì)燈具的工作電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，起到保護(hù)燈具的作用，避免燈具因內(nèi)部溫度過(guò)高，造成燈具壽命下降甚至損壞而影響正常使用。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，此外，本LED照明系統(tǒng)還能夠根據(jù)用戶的需求調(diào)節(jié)色溫。
【附圖說(shuō)明】
[0015]
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的LED冷光源驅(qū)動(dòng)控制電路。
[0017]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的LED暖光源驅(qū)動(dòng)控制電路。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解和認(rèn)識(shí)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述和介紹。
[0019]如圖1所示，一種基于環(huán)境溫度的色溫可調(diào)的LED照明系統(tǒng)，在外界溫度變化的時(shí)候，照明系統(tǒng)的色溫隨之發(fā)生改變，通常以26攝氏度為分界，低于26攝氏度，加入LED暖色溫光源，隨著溫度的逐步下降，到達(dá)10攝氏度時(shí)，LED暖色溫光源達(dá)到標(biāo)稱輸出光通量；高于26攝氏度則完全采用LED冷光源照明，使人對(duì)外界的感覺(jué)比較舒適。該系統(tǒng)包括高PF值恒壓源、輸出電流可調(diào)的恒流源1、輸出電流可調(diào)的恒流源2、溫度檢測(cè)單元、溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、高顯色指數(shù)的LED冷光源和LED暖光源。
[0020]所述LED冷光源作為照明系統(tǒng)的主要光源，提供70%以上的光通量，保證足夠的照度要求，只有在燈具內(nèi)部的溫度高于系統(tǒng)設(shè)定溫度的時(shí)候，才會(huì)將照度降低，以降低LED燈光源的溫度，保證燈具可以安全工作。通常是在燈具內(nèi)部溫度高于60攝氏度的時(shí)候，開(kāi)始將LED冷光源的工作電流降低，燈具內(nèi)部溫度達(dá)到80度的時(shí)候，完全關(guān)斷LED冷光源的工作電流。
[0021]所述LED暖光源為照明系統(tǒng)的輔助光源，起到調(diào)節(jié)色溫的作用；通過(guò)所述輸出電流可調(diào)的恒流源2的輸出電流進(jìn)行精密調(diào)節(jié)，并在系統(tǒng)設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，對(duì)照明系統(tǒng)的色溫進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，已達(dá)到舒適的照明要求。
[0022]所述高PF