專利名稱：Led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈具領(lǐng)域，特別是涉及一種避免LED光源色溫漂移的LED燈具。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體照明是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的綠色照明光源之一。其具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的潮流，引起全球性的高度重視。隨著LED(半導(dǎo)體發(fā)光二極管)芯片及封裝工藝水平的不斷提高以及大功率LED封裝和應(yīng)用技術(shù)的成熟，LED的發(fā)光效率得到了很大的提高。目前LED光源在節(jié)能、環(huán)保和長壽命等各方面均占絕對優(yōu)勢。隨著生活質(zhì)量的提高，人們對照明環(huán)境的要求不斷提高，LED光源能夠?yàn)槿藗兲峁┦孢m的照明環(huán)境。照明環(huán)境對人體生物節(jié)律有直接的影響。研究表明，照明光源對人體生理與心理具有明顯的影響作用，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)照明環(huán)境，可以改善人對照明環(huán)境感覺的舒適度、避免因照明環(huán)境的不適宜引起的人體生理或心理的不適。照明光源的色溫對生物節(jié)律及人的情緒有直接影響，高色溫的光源會提高大腦活躍性，讓人注意力集中，但是不利于大腦疲勞的恢復(fù)。高色溫光源照射下給人們有一種陰冷的氣氛；低色溫光源照射下給人們有一種悶熱感覺。傳統(tǒng)的LED光源能夠通過調(diào)整不同顏色LED光源的配光比例調(diào)整照明光源的色溫。但是，LED燈具在使用過程中，LED光源的溫度的升高會造成LED光源的色溫發(fā)生漂移，使照明光源的色溫偏離預(yù)先設(shè)定的色溫值，從而使人感覺不適或加速眼睛疲勞。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種有效防止色溫漂移的LED燈具。一種LED燈具，包括主控模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動模塊、LED光源模塊和顏色傳感器，所述顏色傳感器檢測所述LED光源模塊發(fā)光顏色的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)并傳送至主控模塊，所述主控模塊將所述實(shí)時(shí)色坐標(biāo)與設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出并根據(jù)色坐標(biāo)的變化情況發(fā)出調(diào)整輸入所述LED光源模塊電流的控制信號；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊接收所述控制信號并轉(zhuǎn)換為模擬信號傳送給所述驅(qū)動模塊；所述驅(qū)動模塊根據(jù)接收的模擬信號調(diào)整輸入所述LED光源模塊的電流，以調(diào)整所述LED光源模塊的色溫值至設(shè)定色溫值。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述主控模塊包括控制芯片和存儲單元，所述存儲單元用于存儲LED光源模塊發(fā)光顏色的色坐標(biāo)與色溫值的對應(yīng)關(guān)系；所述控制芯片由所述存儲單元中得出所述設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)并與所述實(shí)時(shí)色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出色坐標(biāo)變化情況。在優(yōu)選的實(shí)施例中，其特征在于，所述控制芯片采用CPLD芯片；所述存儲單元采用 EEPROM。在優(yōu)選的實(shí)施例中，其特征在于，所述LED光源模塊包括紅色LED光源、藍(lán)色LED光源和綠色LED光源；所述驅(qū)動模塊與紅色LED光源、藍(lán)色LED光源和綠色LED光源相連，用于調(diào)整輸入紅色LED光源、藍(lán)色LED光源和綠色LED光源的電流。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述驅(qū)動模塊采用能夠?yàn)樗黾t色LED光源、藍(lán)色LED光源以及綠色LED光源提供穩(wěn)定電流的電流反饋調(diào)節(jié)電路。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述存儲單元還用于存儲LED燈具在不同色溫下對應(yīng)的紅色LED光源、藍(lán)色LED光源以及綠色LED光源的配光比例；所述控制芯片根據(jù)設(shè)定色溫值，由所述存儲單元中得出所述設(shè)定色溫值對應(yīng)的配光比例，發(fā)出控制LED光源模塊的指令，使LED光源模塊的色溫值為設(shè)定色溫值。在優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括紅外遙控模塊，所述紅外遙控模塊用于用戶遙控選擇色溫值并發(fā)出紅外信號；所述控制芯片接收處理所述紅外信號得出設(shè)定色溫值，并根據(jù)所述設(shè)定色溫值由所述存儲單元中得出配光比例。在優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括數(shù)碼管顯示模塊，所述數(shù)碼管顯示模塊與所述主控模塊相連，用于顯示LED光源模塊實(shí)際工作時(shí)的色溫值。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述主控模塊采用PID控制，以設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)為輸入量，以所述顏色傳感器檢測的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)為反饋量進(jìn)行PID控制。上述LED燈具中，顏色傳感器檢測LED光源模塊發(fā)光顏色的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)并傳送至主控模塊，主控模塊將實(shí)時(shí)色坐標(biāo)與設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出并根據(jù)色坐標(biāo)變化情況發(fā)出調(diào)整輸入LED光源模塊電流的控制信號，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，由驅(qū)動模塊驅(qū)動LED光源模塊，將LED光源模塊的色溫值調(diào)至設(shè)定色溫值，有效的解決了由于LED燈具工作過程中因溫度上升造成的色溫漂移。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的LED燈具的模塊圖；圖2為圖1中主控模塊的詳細(xì)模塊圖；圖3為圖1中LED光源模塊的詳細(xì)模塊圖。
具體實(shí)施方式為了解決傳統(tǒng)的LED燈具色溫漂移，以及設(shè)定的色溫較單一的問題，提出了一種防止色溫漂移以及具有多種色溫可選擇的LED燈具。如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的LED燈具，包括主控模塊110、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊120、驅(qū)動模塊130、LED光源模塊140和顏色傳感器150。顏色傳感器150檢測LED光源模塊140發(fā)光顏色的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)并傳送至主控模塊110。主控模塊110將實(shí)時(shí)色坐標(biāo)與設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出并根據(jù)色坐標(biāo)的變化情況發(fā)出調(diào)整輸入LED光源模塊140電流的控制信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊120接收主控模塊110發(fā)出的控制信號并轉(zhuǎn)換為模擬信號傳送給驅(qū)動模塊130。驅(qū)動模塊130根據(jù)接收的模擬信號調(diào)整輸入LED光源模塊140的電流，以調(diào)整LED光源模塊140的色溫值至設(shè)定色溫值。上述LED燈具中，顏色傳感器150檢測LED光源模塊140發(fā)光顏色的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)并傳送至主控模塊110，主控模塊110將實(shí)時(shí)色坐標(biāo)與設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出并根據(jù)色坐標(biāo)變化情況發(fā)出調(diào)整輸入LED光源模塊140電流的控制信號，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊120轉(zhuǎn)換后，由驅(qū)動模塊130驅(qū)動LED光源模塊140，將LED光源模塊140的色溫值調(diào)至設(shè)定色溫值，有效的解決了由于LED燈具工作過程中因溫度上升造成的色溫漂移。在本實(shí)施例中，主控模塊110包括控制芯片112和存儲單元114。存儲單元114用于存儲LED光源模塊140發(fā)光顏色的色坐標(biāo)與色溫值的對應(yīng)關(guān)系。控制芯片112由存儲單元114中得出設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)并與實(shí)時(shí)色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出色坐標(biāo)變化情況。在本實(shí)施例中，控制芯片112采用CPLD芯片(復(fù)雜可編程邏輯器件)。CPLD芯片采用的是Altera的MAX II系列的EPM570T100C5芯片，該芯片具有工作穩(wěn)定，受干擾小，I/O資源豐富，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊120采用的是飛利浦的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片PCF8591P，該芯片與主控模塊110通過IIC總線通訊，所占用的I/O資源少，且支持尋址，大大減少了外圍器件的復(fù)雜程度。存儲單兀114米用EEPROM (Electrically Erasable ProgrammableRead Only Memory)，電可擦可編程只讀存儲器，是一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲芯片。所以基于EEPROM的如上特點(diǎn)，比較適用于嵌入式系統(tǒng)，即掉電后數(shù)據(jù)不遺失，并且其中所存儲的數(shù)據(jù)一般不用改變，即程序運(yùn)行時(shí)只要通過控制從相應(yīng)的位置讀出事先存儲好的數(shù)據(jù)即可。EEPROM具體采用的是AT24C256 (CATALYST公司，現(xiàn)已被安森美公司收購)。AT24C02是一個(gè)256K位的串行CMOS E2PR0M,內(nèi)部含有32768個(gè)8位字節(jié)。該器件通過IIC總線接口與主控模塊相連并進(jìn)行操作，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。在本實(shí)施例中，LED光源模塊140包括紅色LED光源142、藍(lán)色LED光源144和綠色LED光源146。驅(qū)動模塊130與紅色LED光源142、藍(lán)色LED光源144和綠色LED光源146相連，用于調(diào)整輸入紅色LED光源、藍(lán)色LED光源和綠色LED光源的電流。在本實(shí)施例中，驅(qū)動模塊130采用能夠?yàn)榧t色LED光源142、藍(lán)色LED光源144以及綠色LED光源146提供穩(wěn)定電流的電流反饋調(diào)節(jié)電路，以使在特定的輸入信號下的電流保持穩(wěn)定。驅(qū)動模塊130基于運(yùn)算放大器和晶體管，通過電流反饋實(shí)現(xiàn)恒定電流的輸出，以使輸入LED光源模塊140的電流保持穩(wěn)定。在本實(shí)施例中，存儲單元114還用于存儲LED燈具在不同色溫下對應(yīng)的紅色LED光源142、藍(lán)色LED光源144以及綠色LED光源146的配光比例。配光比例數(shù)據(jù)是通過積分球光電測試系統(tǒng)分別測試不同配比下紅藍(lán)綠三基色對應(yīng)光通量的電參數(shù)匯總后得出?？刂菩酒?12根據(jù)設(shè)定色溫值，由存儲單元114中得出設(shè)定色溫值對應(yīng)的配光比例，發(fā)出控制LED光源模塊140的指令，使LED光源模塊140的色溫值為設(shè)定色溫值。在本實(shí)施例中，LED燈具還包括紅外遙控模塊160。紅外遙控模塊160用于用戶遙控選擇色溫值并發(fā)出紅外信號?？刂菩酒?12接收處理紅外信號得出設(shè)定色溫值，并根據(jù)設(shè)定色溫值由存儲單元112中得出配光比例。在控制芯片112中編寫紅外接收解碼的代碼，通過對輸入的紅外信號解碼后，識別用戶輸入的設(shè)定色溫值。用戶通過紅外遙控模塊150可以方便且準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn) 21600K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、51600K 和 6500K 八種色溫的選擇。在本實(shí)施例中，LED燈具還包括數(shù)碼管顯示模塊170。數(shù)碼管顯示模塊170與主控模塊110相連，用于顯示LED光源模塊140實(shí)際工作時(shí)的色溫值。在本實(shí)施例中，主控模塊110采用PID控制(比例積分微分控制)，以設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)為輸入量，以顏色傳感器檢測的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)為反饋量進(jìn)行PID控制。以上所述實(shí)施 例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本 發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種LED燈具，其特征在于，包括主控模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動模塊、LED光源模塊和顏色傳感器，所述顏色傳感器檢測所述LED光源模塊發(fā)光顏色的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)并傳送至主控模塊，所述主控模塊將所述實(shí)時(shí)色坐標(biāo)與設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出并根據(jù)色坐標(biāo)的變化情況發(fā)出調(diào)整輸入所述LED光源模塊電流的控制信號；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊接收所述控制信號并轉(zhuǎn)換為模擬信號傳送給所述驅(qū)動模塊；所述驅(qū)動模塊根據(jù)接收的模擬信號調(diào)整輸入所述LED光源模塊的電流，以調(diào)整所述LED光源模塊的色溫值至設(shè)定色溫值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具，其特征在于，所述主控模塊包括控制芯片和存儲單元，所述存儲單元用于存儲LED光源模塊發(fā)光顏色的色坐標(biāo)與色溫值的對應(yīng)關(guān)系；所述控制芯片由所述存儲單元中得出所述設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)并與所述實(shí)時(shí)色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出色坐標(biāo)變化情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈具，其特征在于，所述控制芯片采用CPLD芯片；所述存儲單元采用EEPROM。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈具，其特征在于，所述LED光源模塊包括紅色LED光源、藍(lán)色LED光源和綠色LED光源；所述驅(qū)動模塊與紅色LED光源、藍(lán)色LED光源和綠色LED光源相連，用于調(diào)整輸入紅色LED光源、藍(lán)色LED光源和綠色LED光源的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈具，其特征在于，所述驅(qū)動模塊采用能夠?yàn)樗黾t色LED光源、藍(lán)色LED光源以及綠色LED光源提供穩(wěn)定電流的電流反饋調(diào)節(jié)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈具，其特征在于，所述存儲單元還用于存儲LED燈具在不同色溫下對應(yīng)的紅色LED光源、藍(lán)色LED光源以及綠色LED光源的配光比例；所述控制芯片根據(jù)設(shè)定色溫值，由所述存儲單元中得出所述設(shè)定色溫值對應(yīng)的配光比例，發(fā)出控制LED光源模塊的指令，使LED光 源模塊的色溫值為設(shè)定色溫值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈具，其特征在于，還包括紅外遙控模塊，所述紅外遙控模塊用于用戶遙控選擇色溫值并發(fā)出紅外信號；所述控制芯片接收處理所述紅外信號得出設(shè)定色溫值，并根據(jù)所述設(shè)定色溫值由所述存儲單元中得出配光比例。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具，其特征在于，還包括數(shù)碼管顯示模塊，所述數(shù)碼管顯示模塊與所述主控模塊相連，用于顯示LED光源模塊實(shí)際工作時(shí)的色溫值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的LED燈具，其特征在于，所述主控模塊采用PID控制，以設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)為輸入量，以所述顏色傳感器檢測的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)為反饋量進(jìn)行PID控制。
全文摘要
一種LED燈具，包括主控模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動模塊、LED光源模塊和顏色傳感器。顏色傳感器檢測LED光源模塊發(fā)光顏色的實(shí)時(shí)色坐標(biāo)并傳送至主控模塊，主控模塊將實(shí)時(shí)色坐標(biāo)與設(shè)定色溫值對應(yīng)的色坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出并根據(jù)色坐標(biāo)的變化情況發(fā)出調(diào)整輸入LED光源模塊電流的控制信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊接收控制信號并轉(zhuǎn)換為模擬信號傳送給驅(qū)動模塊。驅(qū)動模塊根據(jù)接收的模擬信號調(diào)整輸入LED光源模塊的電流，以調(diào)整LED光源模塊的色溫值至設(shè)定色溫值。上述LED燈具，具有多種色溫可選擇使用，并且能夠有效的避免因燈具溫度上升等因素造成LED燈具發(fā)光的色溫發(fā)生漂移。
文檔編號H05B37/02GK103249205SQ20121002896
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者張建華, 劉臻, 殷錄橋 申請人:上海技磐光電科技有限公司