專利名稱：一種無線遙控調(diào)光led裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可調(diào)光LED裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及一種無線遙控調(diào)光LED 裝置。
背景技術(shù)：
隨著對固態(tài)光源LED研究的進一步深入，LED技術(shù)已經(jīng)有了極大進步，在散 熱、封裝和工藝技術(shù)方面的進步使得LED有了更高的亮度、更高的光效、更長的 壽命和更低的成本。因此，LED照明已成為21世紀(jì)照明領(lǐng)域的一種趨勢，LED將 取代傳統(tǒng)白熾燈和日光燈。
隨著生活水平的提高，人們對LED燈光照明環(huán)境也有了更高的要求，人們希 望根據(jù)整體照明需要(如顏色、溫度、亮度等)來設(shè)定照明效果，實現(xiàn)人性化的智 能控制，營造不同的室內(nèi)、室外照明效果。即使室內(nèi)只有LED發(fā)光天花板和發(fā)光 墻面，人們也希望根據(jù)各自要求、場景情況，以及對環(huán)境和生活的不同理解，在不 同的空間和時間選擇并控制光的亮度、灰度、顏色的變化，模擬出各種光環(huán)境來引 導(dǎo)、改善情緒，體現(xiàn)更人性化的照明環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種使用LED作為光源的無線遙控調(diào)光LED裝置，通過無線遙控 方式實現(xiàn)對LED開關(guān)及亮度的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明所采用的一個技術(shù)方案是提出一種無線遙控調(diào)光LED裝置，包括遙控 發(fā)射器和可調(diào)光LED發(fā)光裝置，所述可調(diào)光LED發(fā)光裝置包括用于接收遙控發(fā)射器 信號的遙控接收器、用于驅(qū)動LED裝置的可調(diào)光LED驅(qū)動器和LED裝置，所述遙控 接收器、可調(diào)光LED驅(qū)動器和LED裝置電連接；所述遙控發(fā)射器通過無線遙控方式 對所述可調(diào)光LED發(fā)光裝置進行開/關(guān)及亮度調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明所述的無線遙控調(diào)光LED裝置中，所述遙控接收器集成在所述可調(diào)光led驅(qū)動器內(nèi)。
在本發(fā)明所述的無線遙控調(diào)光led裝置中，所述可調(diào)光led驅(qū)動器包括單通道 驅(qū)動或多通道驅(qū)動，每個通道可驅(qū)動1個或1個以上串聯(lián)的led,同時多個通道中 的每一個都由獨立的調(diào)光信號控制，從而實現(xiàn)對每一個通道的獨立調(diào)光。
在本發(fā)明所述的無線遙控調(diào)光led裝置中，所述led裝置包括led固定組件、 led光源；所述led固定組件是燈盤、燈罩、支架或金屬面板，所述led光源設(shè)置 在所述固定組件上；所述led光源是1個或1個以上的led點光源或led面光源或 led線光源。
在本發(fā)明所述的無線遙控調(diào)光led裝置中，所述遙控發(fā)射器包括調(diào)光按鈕和/ 或頻道設(shè)置按鈕、編碼電路和發(fā)射電路，將用戶的調(diào)光信息設(shè)置編碼并通過無線方 式發(fā)射，所述遙控發(fā)射器包括單個或多個頻道。
在本發(fā)明所述的無線遙控調(diào)光led裝置中，所述集成電路包括對接收的調(diào)光 信號進行解碼的解碼電路；將所述解碼電路輸出的數(shù)字調(diào)光信號轉(zhuǎn)換成p碰調(diào)光信 號的p麗調(diào)制電路；p麗調(diào)光信號控制led驅(qū)動器的驅(qū)動電路，從而達到對led的 開/關(guān)及亮度調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明所述的無線遙控調(diào)光led裝置中，所述遙控發(fā)射器遙控方式包括紅外 和射頻發(fā)射。
在本發(fā)明所述的無線遙控調(diào)光led裝置中，所述遙控發(fā)射器還包括有頻道和/ 或id設(shè)置編碼電路，用于用戶設(shè)置各種不同的頻道和/或id對調(diào)光信號進行編碼。
在本發(fā)明所述的無線遙控調(diào)光led裝置中，所述遙控接收器還包括有頻道和/ 或id解碼、尋址電路，根據(jù)所述遙控發(fā)射器的設(shè)置選擇對應(yīng)的頻道和/或id，對 接收的調(diào)光信號進行解碼。
本發(fā)明的無線遙控調(diào)光led裝置具有以下優(yōu)點本發(fā)明采用無線(紅外或射 頻)，例如射頻遙控方式，有效工作范圍在10米以上，滿足一般室內(nèi)照明的控制要 求，用戶可以在室內(nèi)的任何位置實現(xiàn)對led亮度的調(diào)節(jié)和控制，使用方便；通過 使用本發(fā)明的無線遙控調(diào)光led裝置，用戶可根據(jù)整體照明需要(如顏色、亮度 等)來調(diào)節(jié)led的亮度，實現(xiàn)人性化的智能控制，營造不同的室內(nèi)、室外照明效 果，同時省電節(jié)能；通過對不同的led裝置設(shè)置為不同的遙控頻道，可以實現(xiàn)一 個遙控器對室內(nèi)多組led裝置的不同調(diào)光控制。


圖1 3是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中三種不同的可調(diào)光LED發(fā)光裝 置結(jié)構(gòu)示意圖4 7是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中四種不同的遙控發(fā)射器結(jié)構(gòu)示 意圖8是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中的遙控發(fā)射器電路方框圖9是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中的可調(diào)光LED發(fā)光裝置電路方框
圖10是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中的可調(diào)光LED驅(qū)動器電路圖； 圖11 13是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中最大和最小PWM占空比示 意圖14 15是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中典型的使能調(diào)光與并行調(diào)光 示意具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖及實例對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)說明
本發(fā)明提出一種無線遙控調(diào)光LED裝置，所述無線遙控調(diào)光LED裝置包括遙 控發(fā)射器和可調(diào)光LED發(fā)光裝置，所述可調(diào)光LED發(fā)光裝置包括遙控接收器、可 調(diào)光LED驅(qū)動器和LED裝置，所述遙控發(fā)射器通過無線遙控方式對所述可調(diào)光 LED發(fā)光裝置進行開/關(guān)及調(diào)光控制。使用該無線遙控調(diào)光LED裝置，能夠遙控 LED發(fā)光裝置的開/關(guān)及亮度調(diào)節(jié)，使用方便，節(jié)能。
.圖1 3所示是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中三種不同的可調(diào)光LED發(fā) 光裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該可調(diào)光LED發(fā)光裝置100包括LED固定組件110、 LED光源111、可調(diào)光LED驅(qū)動器120和信號接收器121。其中LED固定組件可為 燈盤、燈罩、支架、金屬面板等，該組件在固定LED的同時，也為LED提供散熱作 用。LED光源111可為1個或1個以上的LED點光源或LED面光源或LED線光源等。 可調(diào)光LED驅(qū)動器120可安裝在LED固定組件110內(nèi)部或者外部。信號接收器121 (例如紅外傳感器或射頻接收天線)可安裝在可調(diào)光LED驅(qū)動器120的內(nèi)部或者外部，接收來自遙控發(fā)射器200發(fā)射的調(diào)光信號，然后通過控制可調(diào)光LED驅(qū)動器 120，驅(qū)動并調(diào)節(jié)LED的亮度。
圖4 7所示是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中四種不同的遙控發(fā)射器結(jié) 構(gòu)示意圖。遙控發(fā)射器200面板包括可供用戶調(diào)節(jié)亮度的增加、減小按鈕和/或開 關(guān)按鈕和/或頻道、設(shè)置按鈕。遙控發(fā)射器200電路包括編碼電路和發(fā)射電路，用 戶的調(diào)光信息經(jīng)過設(shè)置編碼后通過無線方式發(fā)射，所述遙控發(fā)射器包括單個或多個 頻道。
圖8所示本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中的遙控發(fā)射器200電路方框圖。 如圖所示，遙控發(fā)射器200包括調(diào)光按鈕201、開關(guān)按鈕202、頻道設(shè)置按鈕203、 編碼電路204、頻道和/或ID設(shè)置編碼電路205、發(fā)射電路206。用戶通過調(diào)光按 鈕201對LED亮度調(diào)節(jié)發(fā)出指令，然后經(jīng)編碼電路204按照一定方式進行編碼，接 著通過連接在發(fā)射電路206上的發(fā)射天線以射頻方式發(fā)射或者通過發(fā)射電路206上 的紅外二極管以紅外線方式發(fā)射。本發(fā)明的遙控發(fā)射器200還包括頻道和/或ID設(shè) 置編碼電路205，在將調(diào)光信號發(fā)射出去之前，選擇適當(dāng)?shù)念l道對用戶輸入的調(diào)光 信息進行編碼，使該調(diào)光信號在所選擇的頻道內(nèi)發(fā)送。該遙控發(fā)射器200還可以使 用頻道和/或ID設(shè)置編碼電路205輸入對應(yīng)被調(diào)光LED的ID (或者從中選擇預(yù)先 設(shè)置的對應(yīng)被調(diào)光LED的ID)，利用被調(diào)光LED的ID對用戶的輸入的調(diào)光信息進 行編碼，然后通過發(fā)射電路206發(fā)射。這樣，使用同一個遙控發(fā)射器便可以對具有 不同ID的多個LED進行調(diào)光控制。
圖9所示是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中的可調(diào)光LED發(fā)光裝置電路方 框圖。如圖所示，信號接收器121接收來自遙控發(fā)射器200發(fā)出的遙控調(diào)光信號并 進行處理，信號接收器121包括有信號接收、解碼電路1211及頻道和/或ID選擇 尋址電路1212、 PWM調(diào)制電路1213。信號接收、解碼電路1211接收遙控調(diào)光信號 并對信號進行解碼，頻道和/或ID選擇尋址電路1212對接收的調(diào)光信號進行解碼 并尋址，或者使用其內(nèi)預(yù)存的對應(yīng)的ID對接收的調(diào)光信號進行解碼，而將頻道不 同或者ID不對應(yīng)的信號忽略。經(jīng)解碼輸出的數(shù)字調(diào)光信號可直接與LED驅(qū)動器122 的調(diào)光接口相連，或者經(jīng)解碼輸出的數(shù)字調(diào)光信號經(jīng)過PWM調(diào)制電路1213進行調(diào) 制，輸出P麗調(diào)光信號與LED驅(qū)動電路122的調(diào)光接口相連，從而實現(xiàn)正向LED電 流的開/關(guān)切換，通過改變占空比來增加或減少LED正向有效平均電流，達到調(diào)節(jié)LED光源111的亮度。
圖10所示是本發(fā)明無線遙控調(diào)光LED裝置實例中的LED驅(qū)動電路122電路圖。 該實例電路是采用PWM調(diào)光的LED單通道驅(qū)動串聯(lián)調(diào)光電路，該電路包括調(diào)光驅(qū)動 電路1221、串行調(diào)光電路1222。調(diào)光驅(qū)動電路1221中IC1可選用LTC3783、LTC3476、 TPS6106X、 EL7801等及有類似功能的單通道或多通道LED調(diào)光驅(qū)動IC。本實例中 單通道調(diào)光驅(qū)動電路1221以LTC3783驅(qū)動IC為例說明，該IC內(nèi)部包括一個電流 調(diào)節(jié)誤差放大器、 一個具有FET驅(qū)動器的開關(guān)模式電源(SMPS)控制器、以及P麗 或數(shù)字調(diào)光控制器。電流誤差放大器采用與LED相串聯(lián)的檢測電阻R8兩端的壓降， 以精確調(diào)節(jié)LED電流。集成的FET驅(qū)動器用于驅(qū)動一個N溝道功率MOSFET Ql和一 個N溝道負(fù)載PWM開關(guān)Q2。 PWMin輸入調(diào)光信號12211不僅驅(qū)動PWMout，而且還 將使能控制器GATE開關(guān)和誤差放大器操作，可使控制器在PWMin為低電平時存儲 LED負(fù)載電流信息。通過改變PWMin調(diào)光信號12211的占空比來控制與LED串聯(lián)的 開關(guān)管MOSFET Q2導(dǎo)通與斷開，從而改變LED有效平均電流來實行調(diào)光。占空比 (DDim)的動態(tài)范圍定義了PWM調(diào)光配置所能實現(xiàn)的最大亮度級別。LED亮度與正 向電流成比例，因此在使用PWM調(diào)光配置時所得到的最高和最低LED電流平均值分 別由下式(1)和(2)表示
ILED_Max = DDim—Max x ILED (1)
ILED—Min = DDim_Min x ILED (2) 其中，ILED為LED電流，ILED—Max為LED電流的平均最高值，ILED—Min為LED電 流的平均最低值，DDim—Max為最大調(diào)光占空比，DDim—Min為最小調(diào)光占空比。因 此，Pmi調(diào)光范圍可用下式(3)表示
調(diào)光范圍=DDim_Max / DDim_Min (3) 式(3)表示PWM調(diào)光范圍與最大、最小調(diào)光占空比之間的關(guān)系。對于給定的調(diào)光 頻率FDim， DDinUlax表示最大占空比，即LED電流在下一個調(diào)光周期開始前，從 所需的正向電流(IF)降低至零的時間；DDim—Min表示最小占空比，即LED電流 由零升至所需的正向電流(IF)的時間。
圖11 13所示是最大和最小PWM調(diào)光占空比示意圖，如圖所示，DDim一Max和 DDim—Min可用下式(4)和(5)表示
DDim一Max = (T-tSD)/T (4)<formula>formula see original document page 9</formula>
(5)
其中，T為調(diào)光周期(T=l/FDim)， tD為從DIM脈沖上升沿到電源FET第一個脈沖 之間的延遲，tSU為LED電流從零升至所需電流的上升時間，tSD為從DIM脈沖的 下降沿到LED電流等于零之間的下降時間。
串行調(diào)光電路1222是將MOSFET開關(guān)管Q2與LED串聯(lián)在一起，這樣LED電流 從IF和零之間的切換將隨著串聯(lián)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷來實行。P麗調(diào)光可以采用多 個不同的電路來實現(xiàn)LED正向電流的開/關(guān)切換，除串行調(diào)光電路1222夕卜，最常用 的方案有使能調(diào)光(圖14)、并行調(diào)光(圖15)。如圖14所示，在使能調(diào)光方案中， LED電流的開/關(guān)是通過把開關(guān)穩(wěn)壓器或者電源FET驅(qū)動器設(shè)置成使能(Enable) 或失效(Disable)來實現(xiàn)的；如圖15所示，并行調(diào)光是把一個分流MOSFET開關(guān) 管與LED并聯(lián)在一起， 一旦將這個開關(guān)管設(shè)置成OFF或0N，立刻會有電流IF流進 或流出LED,從而改變LED正向電流平均值實現(xiàn)調(diào)光。
權(quán)利要求
1、一種無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，包括遙控發(fā)射器和可調(diào)光LED發(fā)光裝置，所述可調(diào)光LED發(fā)光裝置包括用于接收遙控發(fā)射器信號的遙控接收器、用于驅(qū)動LED裝置的可調(diào)光LED驅(qū)動器和LED裝置，所述遙控接收器、可調(diào)光LED驅(qū)動器和LED裝置電連接；所述遙控發(fā)射器通過無線遙控方式對所述可調(diào)光LED發(fā)光裝置進行開/關(guān)及亮度調(diào)節(jié)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所述遙 控接收器集成在所述可調(diào)光LED驅(qū)動器內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所述可 調(diào)光LED驅(qū)動器包括單通道驅(qū)動或多通道驅(qū)動，每個通道可驅(qū)動1個或1個以 上串聯(lián)的LED，同時多個通道中的每一個都由獨立的調(diào)光信號控制，從而實現(xiàn) 對每一個通道的獨立調(diào)光。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所述LED 裝置包括LED固定組件、LED光源；所述LED固定組件是燈盤、燈罩、支架或 金屬面板，所述LED光源設(shè)置在所述固定組件上；所述LED光源是1個或1 個以上的LED點光源或LED面光源或LED線光源。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所述遙 控發(fā)射器包括調(diào)光按鈕和/或頻道設(shè)置按鈕、編碼電路和發(fā)射電路，將用戶的 調(diào)光信息設(shè)置編碼并通過無線方式發(fā)射，所述遙控發(fā)射器包括單個或多個頻 道。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所述遙 控發(fā)射器無線遙控方式包括紅外和射頻發(fā)射。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所述集 成電路包括對接收的調(diào)光信號進行解碼的解碼電路；將所述解碼電路輸出的 數(shù)字調(diào)光信號轉(zhuǎn)換成P麗調(diào)光信號的P麗調(diào)制電路；P麗調(diào)光信號控制LED驅(qū) 動器的驅(qū)動電路，從而達到對LED的開/關(guān)及亮度調(diào)節(jié)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所述集 成電路包括對接收的調(diào)光信號迸行解碼的解碼電路，輸出數(shù)字調(diào)光信號；數(shù)字調(diào)光信號直接控制LED驅(qū)動器的驅(qū)動電路，從而達到對LED的開/關(guān)及亮度 調(diào)節(jié)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所 述遙控發(fā)射器還包括有頻道和/或ID設(shè)置編碼電路，用于用戶設(shè)置各種不同的 頻道和/或ID對調(diào)光信號進行編碼。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的無線遙控調(diào)光LED裝置，其特征在于，所 述遙控接收器還包括有頻道和/或ID解碼、尋址電路，根據(jù)所述遙控發(fā)射器的 設(shè)置選擇對應(yīng)的頻道和/或ID，對接收的調(diào)光信號進行解碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線遙控調(diào)光LED裝置。所述無線遙控調(diào)光LED裝置包括遙控發(fā)射器和可調(diào)光LED發(fā)光裝置，所述可調(diào)光LED發(fā)光裝置包括遙控接收器、可調(diào)光LED驅(qū)動器和LED裝置，所述遙控發(fā)射器通過無線遙控方式對所述可調(diào)光LED發(fā)光裝置進行開/關(guān)及亮度調(diào)節(jié)，使用方便，節(jié)能。
文檔編號F21Y101/02GK101321421SQ20081006830
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者曹桂芝, 袁澤良 申請人:華振科技(深圳)有限公司