專利名稱：基于環(huán)境溫度的色溫可調led照明裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明裝置，在LED照明領域的應用，特別是一種基于環(huán)境 度的色溫可調LED照明裝置。
背景技術：
發(fā)光二極管(LED，Light Emitting Diode)是一種固態(tài)發(fā)光的半導體器件，耗電 量低，使用壽命長，可達10萬小時，而且環(huán)保，不含汞元素，是新一代的節(jié)能環(huán)保光源。調節(jié) LED亮度常采用脈寬調制(PWM，Pulse WidthModulation)技術，利用PWM信號控制LED的 正向工作電流的占空比來調節(jié)LED的發(fā)光亮度。色溫是表示光源光譜質量的參數，按絕對黑體來定義，光源的輻射在可見區(qū)和 絕對黑體的輻射完全相同時，此時黑體的溫度就稱此光源的色溫。它是以開氏絕對溫度 KelVin(簡寫為K)為單位計量的。低色溫光源的特征是能量分布中，紅輻射相對比例高一 些；色溫提高后，能量分布中，藍輻射的比例增加。顏色實際上是一種心理物理上的作用，所有顏色印象的產生，是由于時斷時續(xù)的 光譜在眼睛上的反應，所以色溫用來表示顏色的視覺印象，為了改變顏色需要改變色溫。顏 色的冷暖更多是來自人對光的體驗。色溫在3300K以下，光色偏紅給以溫暖的感覺，紅、橙、 黃等色被稱為暖色；色溫在30006000K為中性色溫，人在此色調下無特別明顯的視覺心理 效應，有爽快的感覺；色溫超過6000K，光色偏藍，給人以清冷的感覺，藍、綠、青、紫等被稱 為冷色。1931CIE色度圖顯示了顏色和色溫之間的關系。色度圖是建立在人眼視網膜上有 三種不同的顏色感應細胞的基礎上。相應每種細胞的不同響應，每種顏色可以用三個色度 參量(x，Y，z)來表示。又由于理論上任何顏色都可以用三基色混合而成，用歸一化的色坐 標(X，ι, ζ)表示這三種基色所占的份量，x+y+z = 1，Z由(X，y)唯一確定，因此任何顏色 都可以用(x，y)色度圖上的點來表示。由光度學知識，通過已知光源色坐標和亮度可以得到混光后的色溫。以兩路LED 為例，計算混光后的色溫，高、低色溫LED芯片色坐標分別(Xl，yi)，(x2，y2)，亮度為Y1, Y2，則 混光后的三刺激值為Χ『Υ『Ztl為 由1931CIE色度圖則可以得到對應的色溫。目前色溫調節(jié)多用在顯示系統(tǒng)方面，通過色溫傳感器采集屏幕色溫來調整白平 衡。而在照明領域，沒有針對環(huán)境溫度進行的色溫調節(jié)。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置，該照明 裝置解決了目前LED照明裝置不能根據環(huán)境溫度調節(jié)色溫的問題。本實用新型的技術方案為一種基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置，該照明 裝置包括高色溫和低色溫兩種LED芯片、電源驅動電路、控制電路、溫度傳感器及電子開 關，溫度傳感器連接控制電路，控制電路連接電子開關，電子開關通過電源驅動電路分別連 接高色溫或低色溫LED支路，高色溫或低色溫LED支路內設有高色溫或低色溫LED芯片，高 色溫LED芯片色溫大于6500K，低色溫LED芯片色溫小于3000K。所述的溫度傳感器帶有A/ D轉換器。所述的控制電路包括有帶A/D轉換功能和PWM輸出功能的控制器及電源外圍電 路。高色溫或低色溫LED支路可擴展成多條LED支路，各支路LED色溫不同。本實用新型的優(yōu)點在于實現了根據環(huán)境溫度自動調節(jié)LED照明裝置出光的色 溫，在溫度較高的環(huán)境下發(fā)出高色溫、冷色調的光，在低溫環(huán)境下發(fā)出低色溫、暖色調的光， 最大程度滿足人體的舒適感。同時也可以根據用戶的需求更改色溫。具有結構簡單、價格 低廉、操作簡單等優(yōu)點，在節(jié)能環(huán)保、減少光污染方面具有積極意義。

圖1為本實用新型基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置電路連接示意圖；圖2為本實用新型基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置光源亮度與色溫映射的 示意圖；圖3為本實用新型基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置工作流程圖。
具體實施方式
一種基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置，該照明裝置包括高色溫LED芯片5 和低色溫兩種LED芯片6、電源驅動電路4、控制電路2、溫度傳感器1及電子開關3，溫度傳 感器1連接控制電路2，控制電路2連接電子開關3，電子開關3通過電源驅動電路4分別 連接高色溫或低色溫LED支路，高色溫或低色溫LED支路內設有高色溫或低色溫LED芯片 5、6，高色溫LED芯片5色溫大于6500K，低色溫LED芯片6色溫小于3000K。溫度傳感器1 帶有A/D轉換器?？刂齐娐?包括有帶A/D轉換功能和PWM輸出功能的控制器及電源外圍 電路。高色溫或低色溫LED支路可擴展成多條LED支路，各支路LED色溫不同。如圖2，建立光源亮度與色溫的映射關系。由LED芯片參數，可知低色溫與高色溫 LED的色坐標，由上述公式(1) (2) (3)得到可獲得各支路不同亮度下混光以后可能得到的 色坐標，由CIE1931色度圖可得到照明裝置出光色溫。結合結構圖1和流程圖3，溫度傳感器1探測環(huán)境溫度，內部A/D轉換為數字信號 通過串行線傳給控制電路，控制器將環(huán)境溫度與預設值低值和高值進行比較，如果比低值 小，按上面各支路LED亮度和混光色溫的關系，調節(jié)輸出PWM頻率，使照明裝置發(fā)出低色溫，
4暖色調的光；比高值大時，調節(jié)輸出PWM頻率，使照明裝置發(fā)出高色溫，冷色調的光；環(huán)境溫 度值介于設定低值和高值之間時，不改變原有狀態(tài)105。電子開關采用MOS管，穩(wěn)定，功耗低。LED驅動電源采取恒流驅動，通過控制器輸出 不同頻率的PWM信號，使電子開關連續(xù)開啟斷開，從而實現對各支路亮度的控制。擴展成多路LED混光來調節(jié)色溫可按此方法推廣。
權利要求一種基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置，其特征在于該照明裝置包括高色溫和低色溫兩種LED芯片、電源驅動電路、控制電路、溫度傳感器及電子開關，溫度傳感器連接控制電路，控制電路連接電子開關，電子開關通過電源驅動電路分別連接高色溫或低色溫LED支路，高色溫或低色溫LED支路內設有高色溫或低色溫LED芯片，高色溫LED芯片色溫大于6500K，低色溫LED芯片色溫小于3000K。
2.根據權利要求1所述基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置，其特征在于所述的 溫度傳感器帶有A/D轉換器。
3.根據權利要求1所述基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置，其特征在于所述的 控制電路包括有帶A/D轉換功能和PWM輸出功能的控制器及電源外圍電路。
4.根據權利要求1所述基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置，其特征在于高色溫 或低色溫LED支路可擴展成多條LED支路，各支路LED色溫不同。
專利摘要本實用新型公開一種基于環(huán)境溫度的色溫可調LED照明裝置，該照明裝置包括高色溫和低色溫兩種LED芯片、電源驅動電路、控制電路、溫度傳感器及電子開關，溫度傳感器連接控制電路，控制電路連接電子開關，電子開關通過電源驅動電路分別連接高色溫或低色溫LED支路，高色溫或低色溫LED支路內設有高色溫或低色溫LED芯片。本實用新型的優(yōu)點在于實現了根據環(huán)境溫度自動調節(jié)LED照明裝置出光的色溫，在溫度較高的環(huán)境下發(fā)出高色溫、冷色調的光，在低溫環(huán)境下發(fā)出低色溫、暖色調的光，最大程度滿足人體的舒適感。同時也可以根據用戶的需求更改色溫。具有結構簡單、價格低廉、操作簡單等優(yōu)點，在節(jié)能環(huán)保、減少光污染方面具有積極意義。
文檔編號H05B37/02GK201657429SQ20102016175
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月12日 優(yōu)先權日2010年4月12日
發(fā)明者馮超, 吳明華, 姚濤, 陳盛峰 申請人:武漢華炬光電有限公司