CN103152916A - 一种可调光可调色温的led照明灯具及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调光可调色温的LED照明灯具及控制方法，包括LED照明组件模块、MCU控制模块和供电模块，MCU控制模块具有外部开关信号输入和红外遥控信号输入，且具有Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出，使用者可通过外部开关或遥控对所述MCU控制模块的Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出进行占空比调节，进而实现对LED照明组件模块亮度和色温的调节，本发明通过遥控和开关的双重控制方式，来得到或调整不同的色温，达到使人舒适的感觉，而且可以通过调整空间的亮度来使人感觉温馨，不仅可靠性有很大提高，而且设计更为人性化，因此具备良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，特别是涉及一种可调光可调色温的LED照明灯具及控制方法。
背景技术
随着经济社会的发展和LED照明技术的不断提高，被誉为“绿色照明”的LED照明灯具已经越来越广泛地应用到人们的日常生活当中，由于其存在高亮度、寿命长、响应速度快、对环境无污染以及节能省电等优点，正逐步成为现今的主流照明灯具，被广泛应用于商业照明、装饰照明、道路照明以及室内外照明等照明领域，现有技术所设计的LED照明灯具大多不具有色温和亮度同时调节的功能，只能做单一色温或在单一色温内做亮度的调整，并且现有产品的控制方式比较单一，多为遥控控制，遥控装置一旦损坏，有没有其他相应的控制方式作为备用，就会给人们的生活带来不便，鉴于上述缺陷，有必要对现有LED照明灯具的设计提出新的改进。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种可通过开关和遥控双控制方式进行调光调色温的LED照明灯具及控制方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种可调光可调色温的LED照明灯具，包括：
LED照明组件模块，用于发出照明光线；
MCU控制模块，用于对所述LED照明组件模块的亮度和色温进行调节；
供电模块，用于对所述LED照明组件模块和MCU控制模块供电；
其特征在于：
所述MCU控制模块具有外部开关信号输入和红外遥控信号输入，且具有Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出，使用者可通过外部开关或遥控对所述MCU控制模块的Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出进行占空比调节，进而实现对LED照明组件模块亮度和色温的调节，使得所述LED照明组件模块的亮度在A范围内变化，色温在B范围内变化。
作为对上述方案的进一步改进，在开关或遥控模式下，所述LED照明组件模块的亮度变化范围A为0-100%；所述LED照明组件模块的色温变化范围B为2800-6500K。
进一步，在开关模式下，所述LED照明组件模块的亮度和色温分别为以下四种情况：100%亮度，4500K色温；100%亮度，6500K色温；100%亮度，2800K色温；50%亮度，2650K色温。
进一步，所述LED照明组件模块包括Y_LED恒流DC-DC转换电路、W_LED恒流DC-DC转换电路、Y_LED暖色光LED灯珠串和W_LED冷色光LED灯珠串，所述Y_LED恒流DC-DC转换电路的供电端输入端连接所述供电模块，其输出端与所述Y_LED暖色光LED灯珠串相连，其控制输入端与所述MCU控制模块相连，所述W_LED恒流DC-DC转换电路供电端输入端连接所述供电模块，其输出端与W_LED冷色光LED灯珠串相连，其控制输入端与所述MCU控制模块相连。
进一步，所述供电模块包括AC市电输入电路、EMI滤波电路、隔离电源开关电路、DC输出电路、DC电压控制反馈电路和MCU辅助供电电路，所述AC市电输入电路与EMI滤波电路相连，所述EMI滤波电路与隔离电源开关电路相连，所述隔离电源开关电路的输出端分为两条支路，一条支路与DC输出电路相连，另一条支路与MCU辅助供电电路相连，所述DC输出电路的反馈输出端通过DC电压控制反馈电路连接到隔离电源开关电路的反馈输入端，DC输出电路的电压输出端与Y_LED恒流DC-DC转换电路和W_LED恒流DC-DC转换电路相连，所述MCU辅助供电电路与所述MCU控制模块相连。
进一步，所述AC市电输入电路和所述MCU控制模块的外部开关信号输入端之间连接有外部开关信号检测电路。
一种利用外部开关对所述可调光可调色温的LED照明灯具进行调光和调色的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：按下电源开关，冷机启动，系统进入第一档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第一档光线；
步骤二：间隔一定时间第二次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第二档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第二档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；
步骤三：间隔一定时间第三次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第三档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第三档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；
步骤四：间隔一定时间第四次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第四档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第四档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；
步骤五：再次按下电源开关，工作模式由第四档进入第一档，如此循环。
进一步，第一档光线为100%亮度，4500K色温的中性色光；第二档光线为100%亮度，6500K色温的冷色光；第三档光线为100%亮度，2800K色温的暖色光；第四档光线为50%亮度，2650K色温的中性色光。
此外，所述S=1秒。
本发明的有益效果是：本发明作为一种可调光可调色温的LED照明灯具，包括LED照明组件模块、MCU控制模块和供电模块，所述MCU控制模块具有外部开关信号输入和红外遥控信号输入，且具有Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出，使用者可通过外部开关或遥控对所述MCU控制模块的Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出进行占空比调节，进而实现对LED照明组件模块亮度和色温的调节，本发明通过遥控和开关的双重控制方式，来得到或调整不同的色温，达到使人舒适的感觉，而且可以通过调整空间的亮度来使人感觉温馨，不仅可靠性有很大提高，而且设计更为人性化，因此具备良好的应用前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明原理方框结构示意图；
图2为本发明软件控制流程方框图；
图3为本发明产品爆炸结构示意图。
具体实施方式
参照图1-图3，一种可调光可调色温的LED照明灯具，包括LED照明组件模块1，用于发出照明光线；MCU控制模块2，用于对所述LED照明组件模块1的亮度和色温进行调节；供电模块3，用于对所述LED照明组件模块1和MCU控制模块2供电；所述MCU控制模块2具有外部开关信号输入和红外遥控信号输入，且具有Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出，使用者可通过外部开关或遥控对所述MCU控制模块2的Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出进行占空比调节，进而实现对LED照明组件模块1亮度和色温的调节，使得所述LED照明组件模块1的亮度在A范围内变化，色温在B范围内变化。在开关或遥控模式下，所述LED照明组件模块1的亮度变化范围A为0-100%；所述LED照明组件模块1的色温变化范围B为2800-6500K。在开关模式下，所述LED照明组件模块1的亮度和色温分别为以下四种情况：100%亮度，4500K色温；100%亮度，6500K色温；100%亮度，2800K色温；50%亮度，2650K色温。以上对本发明的电路结构进行了描述，从产品的整体结构来看，本发明还包括灯罩41、电源盒盖、电源42、LED灯珠43、安装螺丝底盘44、膨胀柱45、安装扣46以及铝基板47，所述电源42安装于电源盒盖内，所述LED灯珠43设置于铝基板47上，所述电源42、LED灯珠43及铝基板47容置于灯罩41和底盘44构成的空间内，并通过膨胀柱45、安装扣46以及安装螺丝连接。
总的来讲，本发明所述LED的混合调光调色原理为：系统输出二路控制信号，一路是Y_PWM控制信号，控制暧色温(2800K)LED，调节其占空比来调节暧光亮度；另一路是W_PWM控制信号，控制冷色温(6500K)LED，调节其占空比来调节冷亮度；这两路LED在铝基板是彼此密排列，进行混色混光。使得色温可以在2800～6500K之间进行设定，亮度在0-100%之间进行调节。例如，客户想更换LED色温，只要按下遥控器色温调节键，调节至想要的色温效果即可。当设定好色温之后，按下遥控器的亮度调节键，即可进行保持当前色温的情形下进行亮度调节。
LED照明组件模块1包括Y_LED恒流DC-DC转换电路11、W_LED恒流DC-DC转换电路12、Y_LED暖色光LED灯珠串13和W_LED冷色光LED灯珠串14，所述Y_LED恒流DC-DC转换电路11的供电端输入端连接所述供电模块3，其输出端与所述Y_LED暖色光LED灯珠串13相连，其控制输入端与所述MCU控制模块2相连，所述W_LED恒流DC-DC转换电路12供电端输入端连接所述供电模块3，其输出端与W_LED冷色光LED灯珠串14相连，其控制输入端与所述MCU控制模块2相连。供电模块3包括AC市电输入电路31、EMI滤波电路32、隔离电源开关电路33、DC输出电路34、DC电压控制反馈电路35和MCU辅助供电电路36，所述AC市电输入电路31与EMI滤波电路32相连，所述EMI滤波电路32与隔离电源开关电路33相连，所述隔离电源开关电路33的输出端分为两条支路，一条支路与DC输出电路34相连，另一条支路与MCU辅助供电电路36相连，所述DC输出电路34的反馈输出端通过DC电压控制反馈电路35连接到隔离电源开关电路33的反馈输入端，DC输出电路34的电压输出端与Y_LED恒流DC-DC转换电路11和W_LED恒流DC-DC转换电路12相连，所述MCU辅助供电电路36与所述MCU控制模块2相连。AC市电输入电路31和所述MCU控制模块2的外部开关信号输入端之间连接有外部开关信号检测电路37。
具体而言，如果使用者通过开关控制来进行调光调色，由于MCU辅助供电电路36有大约1000uF的电解电容，且MCU控制模块2本身工作所需电流较小大约1～2mA，在外界市电切断后，可利用电解电容的放电使得MCU控制模块2能继续工作2-3秒时间。利用这个特性，MCU对市电进行监控，当电源开关在关断后1秒钟之内再次上电时，MCU则认为此次操作为合法的调光调色指令，而超过1秒之后的再次上电则不进行任何操作。冷机启动时，系统进入1档模式。当用户需要进入其它模式时，只要按下电源开关在1秒钟内再次打上电源开关，即进入下一个工作模式，依此类推。当进入4档之后，再次按下电源开关操作之后，工作模式由4档进入1档，如此循环。其中，开关控制调光共分为4档，分别为：
1档：Y_LED暧光（2800K色温）100%，W_LED冷光（6500K 色温） 100%；混合出中性色（4500K色温）100%亮度效果；PWM控制信号：Y_PWM脉冲占空比100%输出，W_PWM脉冲占空比100%输出。
2档：Y_LED暧光（2800K色温）0%，W_LED冷光（6500K 色温） 100%；混合出冷光（6500K色温）100%亮度效果；PWM控制信号：Y_PWM脉冲占空比0%输出，W_PWM脉冲占空比100%输出。
3档：Y_LED暧光（2800K色温）100%，W_LED冷光（6500K 色温） 0%；混合出暧光（2800K色温）100%亮度效果；PWM控制信号：Y_PWM脉冲占空比100%输出，W_PWM脉冲占空比0%输出。
4档：Y_LED暧光（2800K色温）50%，W_LED冷光（6500K 色温） 50%；混合出中性光（4650K色温）50%亮度效果；PWM控制信号：Y_PWM脉冲占空比50%输出，W_PWM脉冲占空比50%输出。
另外，如果使用者通过遥控控制来进行调光调色，可利用MCU控制模块2的一个IO口对外部红外信号进行检测，并进行解码，得到正确的遥控命令码。MCU控制模块2内部程序根据命令码进行Y_PWM，W_PWM信号调节，达到相应的效果控制。遥控器上的按键有亮度+，亮度-，色温+，色温-，小夜灯，开/关共六个按键。亮度+，亮度- 进行亮度调节，对两路控制信号在保持原有的比例情形下，同时降低或升高PWM的占空比，来达到亮度调节。此系统共有9档亮度设置。当调节至最小亮，再按亮度-键则保持最小亮度，当调节至最大亮度，再按亮度+则保持在最大亮度。色温+，色温- 进行色温调节，调节Y_PWM，W_PWM的占空比，共有9档，即Y_PWM=100，W_PWM=0；Y_PWM=100，W_PWM=25；Y_PWM=100，W_PWM=50；Y_PWM=100，W_PWM=75；Y_PWM=100，W_PWM=100；Y_PWM=75，W_PWM=100；Y_PWM=50，W_PWM=100；Y_PWM=25，W_PWM=100；Y_PWM=0，W_PWM=100。以上两路信号的占空比设置使得LED两路混色效果从暧色温到冷色温调节，从而使用户能获得9个色温进行选择。当选定色温后，还可进行亮度调节，调亮或调暗，调节时，两路的配色比例不变，达到调光但不改变色温的效果。
一种利用外部开关对可调光可调色温的LED照明灯具进行调光和调色的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：按下电源开关，冷机启动，系统进入第一档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第一档光线；步骤二：间隔一定时间第二次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第二档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第二档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；步骤三：间隔一定时间第三次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第三档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第三档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；步骤四：间隔一定时间第四次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第四档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第四档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；步骤五：再次按下电源开关，工作模式由第四档进入第一档，如此循环。其中，第一档光线为100%亮度，4500K色温的中性色光；第二档光线为100%亮度，6500K色温的冷色光；第三档光线为100%亮度，2800K色温的暖色光；第四档光线为50%亮度，2650K色温的中性色光。所述S优选为S=1秒，当然S可以根据不同用户的使用习惯及其需要进行相应的设置。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，这些都不构成对本实施方式的任何限制，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种可调光可调色温的LED照明灯具，包括：
LED照明组件模块（1），用于发出照明光线；
MCU控制模块（2），用于对所述LED照明组件模块（1）的亮度和色温进行调节；
供电模块（3），用于对所述LED照明组件模块（1）和MCU控制模块（2）供电；
其特征在于：
所述MCU控制模块（2）具有外部开关信号输入和红外遥控信号输入，且具有Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出，使用者可通过外部开关或遥控对所述MCU控制模块（2）的Y_PWM暖色温控制信号输出和W_PWM冷色温控制信号输出进行占空比调节，进而实现对LED照明组件模块（1）亮度和色温的调节，使得所述LED照明组件模块（1）的亮度在A范围内变化，色温在B范围内变化。
2.根据权利要求1所述的一种可调光可调色温的LED照明灯具，其特征在于：在开关或遥控模式下，所述LED照明组件模块（1）的亮度变化范围A为0-100%；所述LED照明组件模块（1）的色温变化范围B为2800-6500K。
3.根据权利要求2所述的一种可调光可调色温的LED照明灯具，其特征在于：在开关模式下，所述LED照明组件模块（1）的亮度和色温分别为以下四种情况：100%亮度，4500K色温；100%亮度，6500K色温；100%亮度，2800K色温；50%亮度，2650K色温。
4.根据权利要求1所述的一种可调光可调色温的LED照明灯具，其特征在于：所述LED照明组件模块（1）包括Y_LED恒流DC-DC转换电路（11）、W_LED恒流DC-DC转换电路（12）、Y_LED暖色光LED灯珠串（13）和W_LED冷色光LED灯珠串（14），所述Y_LED恒流DC-DC转换电路（11）的供电端输入端连接所述供电模块（3），其输出端与所述Y_LED暖色光LED灯珠串（13）相连，其控制输入端与所述MCU控制模块（2）相连，所述W_LED恒流DC-DC转换电路（12）供电端输入端连接所述供电模块（3），其输出端与W_LED冷色光LED灯珠串（14）相连，其控制输入端与所述MCU控制模块（2）相连。
5.根据权利要求1所述的一种可调光可调色温的LED照明灯具，其特征在于：所述供电模块（3）包括AC市电输入电路（31）、EMI滤波电路（32）、隔离电源开关电路（33）、DC输出电路（34）、DC电压控制反馈电路（35）和MCU辅助供电电路（36），所述AC市电输入电路（31）与EMI滤波电路（32）相连，所述EMI滤波电路（32）与隔离电源开关电路（33）相连，所述隔离电源开关电路（33）的输出端分为两条支路，一条支路与DC输出电路（34）相连，另一条支路与MCU辅助供电电路（36）相连，所述DC输出电路（34）的反馈输出端通过DC电压控制反馈电路（35）连接到隔离电源开关电路（33）的反馈输入端，DC输出电路（34）的电压输出端与Y_LED恒流DC-DC转换电路（11）和W_LED恒流DC-DC转换电路（12）相连，所述MCU辅助供电电路（36）与所述MCU控制模块（2）相连。
6.根据权利要求5所述的一种可调光可调色温的LED照明灯具，其特征在于：所述AC市电输入电路（31）和所述MCU控制模块（2）的外部开关信号输入端之间连接有外部开关信号检测电路（37）。
7.一种利用外部开关对根据权利要求1所述的一种可调光可调色温的LED照明灯具进行调光和调色的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：按下电源开关，冷机启动，系统进入第一档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第一档光线；
步骤二：间隔一定时间第二次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第二档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第二档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；
步骤三：间隔一定时间第三次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第三档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第三档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；
步骤四：间隔一定时间第四次按下电源开关，如果间隔时间小于或等于S秒，则系统进入第四档工作模式，此时，所述LED照明组件模块发出第四档光线；如果间隔时间大于S秒，则系统不进行任何操作，继续保持；
步骤五：再次按下电源开关，工作模式由第四档进入第一档，如此循环。
8.根据权利要求7所述的一种利用外部开关对LED照明灯具进行调光和调色的方法，其特征在于：第一档光线为100%亮度，4500K色温的中性色光；第二档光线为100%亮度，6500K色温的冷色光；第三档光线为100%亮度，2800K色温的暖色光；第四档光线为50%亮度，2650K色温的中性色光。
9.根据权利要求7所述的一种利用外部开关对LED照明灯具进行调光和调色的方法，其特征在于：所述S=1秒。
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20130612 |