CN104349534A - 可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，是利用脉波宽度调变信号驱动一灯具；该灯具包含至少两个不同色温的发光二极管。藉此，本发明可多样化地调整该发光二极管灯具的色温及亮度。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管驱动装置，特别涉及一种可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置。
背景技术
发光二极管是现代照明的新技术产品；发光二极管可被制造成拥有不同的色温，例如色温为5500K的冷白色或是色温为3000K的暖白色等等，藉以提供使用者不同的使用情境与需求。
在一相关技术的可变换色温的发光二极管灯内通常包含两个以上不同色温的发光二极管，例如包含一个为冷白色的发光二极管，另一个为暖白色的发光二极管。当使用者想使发光二极管灯呈现冷白色时，冷白色的发光二极管即被点亮发光，而暖白色的发光二极管即不被点亮发光；当使用者想使发光二极管灯呈现暖白色时，暖白色的发光二极管即被点亮发光，而冷白色的发光二极管即不被点亮发光；当使用者想使发光二极管灯呈现冷白色与暖白色之间时，冷白色及暖白色的发光二极管即同时被点亮发光。
上述相关技术的可变换色温的发光二极管灯的缺点是不能多样化地调整色温及亮度；即，仅能呈现5500K的冷白色，或是3000K的暖白色，或是4250K的冷白色与暖白色之间，且呈现冷白色与暖白色之间时的亮度则仅为单独呈现冷白色的亮度加上单独呈现暖白色的亮度。
发明内容
为改善上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置。
为达成本发明的上述目的，本发明的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置应用于一发光二极管装置，该发光二极管装置包含一第一发光二极管单元及一第二发光二极管单元，该可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置包含：一处理单元；一第一发光二极管驱动单元，该第一发光二极管驱动单元电性连接至该第一发光二极管单元及该处理单元；一第二发光二极管驱动单元，该第二发光二极管驱动单元电性连接至该第二发光二极管单元及该处理单元；一发光二极管亮度信号产生单元，该发光二极管亮度信号产生单元电性连接至该处理单元；及一发光二极管色温信号产生单元，该发光二极管色温信号产生单元电性连接至该处理单元。其中该发光二极管亮度信号产生单元传送一发光二极管亮度信号至该处理单元，藉以通知该处理单元该第一发光二极管单元被驱动时的一第一占空比与该第二发光二极管单元被驱动时的一第二占空比的一占空比总和；该处理单元计算该第一占空比除以该占空比总和的值，再乘以该第一发光二极管单元的色温值，以得到一第一色温值；该处理单元计算该第二占空比除以该占空比总和的值，再乘以该第二发光二极管单元的色温值，以得到一第二色温值；该发光二极管色温信号产生单元传送一发光二极管色温信号至该处理单元，藉以通知该处理单元该发光二极管装置的色温值；该第一色温值加上该第二色温值等于该发光二极管装置的色温值；藉此，该处理单元计算出该第一占空比及该第二占空比；依据该第一占空比，该处理单元通知该第一发光二极管驱动单元以驱动该第一发光二极管单元；依据该第二占空比，该处理单元通知该第二发光二极管驱动单元以驱动该第二发光二极管单元。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中该处理单元可为例如但不限定为一微处理器。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中该处理单元可为例如但不限定为一微控制器。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中该第一发光二极管驱动单元可为例如但不限定为一脉波宽度调变发光二极管驱动电路。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中该第二发光二极管驱动单元可为例如但不限定为一脉波宽度调变发光二极管驱动电路。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中藉由例如但不限定为一条状触控区控制该发光二极管亮度信号的大小。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中藉由例如但不限定为一旋钮控制该发光二极管色温信号的大小。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中该第一占空比的数值可为例如但不限定为介于10至90之间，该第二占空比的数值可为例如但不限定为介于10至90之间，该占空比总和的数值可为例如但不限定为介于20至180之间。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中该第一发光二极管单元的色温值可为例如但不限定为6000K。
如上所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其中该第二发光二极管单元的色温值可为例如但不限定为1700K。
本发明的功效在于，可多样化地调整发光二极管装置的色温及亮度；其中发光二极管装置包含两个以上不同色温的发光二极管。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置方框图。
其中，附图标记
可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置10
发光二极管装置20
处理单元102
第一发光二极管驱动单元104
第二发光二极管驱动单元106
发光二极管亮度信号产生单元108
发光二极管色温信号产生单元110
发光二极管亮度信号112
发光二极管色温信号114
第一发光二极管单元202
第二发光二极管单元204
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参考图1，其为本发明的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置方框图。一可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置10是应用于一发光二极管装置20；该发光二极管装置20包含一第一发光二极管单元202及一第二发光二极管单元204。
该可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置10包含一处理单元102、一第一发光二极管驱动单元104、一第二发光二极管驱动单元106、一发光二极管亮度信号产生单元108及一发光二极管色温信号产生单元110。
该第一发光二极管驱动单元104电性连接至该第一发光二极管单元202及该处理单元102；该第二发光二极管驱动单元106电性连接至该第二发光二极管单元204及该处理单元102；该发光二极管亮度信号产生单元108电性连接至该处理单元102；该发光二极管色温信号产生单元110电性连接至该处理单元102。
该处理单元102可为例如但不限定为一微处理器或一微控制器；第一发光二极管驱动单元104可为例如但不限定为一脉波宽度调变发光二极管驱动电路；该第二发光二极管驱动单元106可为例如但不限定为一脉波宽度调变发光二极管驱动电路。
本发明的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置的作动流程详述如下：
首先，该发光二极管亮度信号产生单元108传送一发光二极管亮度信号112至该处理单元102，藉以通知该处理单元102该第一发光二极管单元202被驱动时的一第一占空比（duty cycle）与该第二发光二极管单元204被驱动时的一第二占空比的一占空比总和（即告知该占空比总和）；其中，该发光二极管亮度信号112即为控制该发光二极管装置20的亮度强度（即该占空比总和）。
例如，可藉由安装在发光二极管灯具壳体上的一条状触控区（第一图未示）控制该发光二极管亮度信号112的大小，或是以安装在发光二极管灯具壳体上的一旋钮（图1未示）等等方式（例如按键或声控）控制该发光二极管亮度信号112的大小。该占空比总和的值并不限定为100，可为例如120或80或任何数值，端视该第一占空比的范围与该第二占空比的范围的加总；例如该第一占空比的数值介于10至90之间，该第二占空比的数值介于10至90之间，则该占空比总和的数值则介于20至180之间。
接着，该处理单元102计算该第一占空比除以该占空比总和的值，再乘以该第一发光二极管单元202的色温值，以得到一第一色温值；该处理单元102计算该第二占空比除以该占空比总和的值，再乘以该第二发光二极管单元202的色温值，以得到一第二色温值。此部分说明容后以方程式方式说明。该第一发光二极管单元202的色温值例如为5500K或6000K（冷白色），该第二发光二极管单元204的色温值例如为1700K或3000K（暖白色）。
该发光二极管色温信号产生单元110传送一发光二极管色温信号114至该处理单元102，藉以通知该处理单元102该发光二极管装置20的色温值；该第一色温值加上该第二色温值即等于该发光二极管装置20的色温值。
例如，可藉由安装在发光二极管灯具壳体上的一旋钮（图1未示）控制该发光二极管色温信号114的大小，或是以安装在发光二极管灯具壳体上的一条状触控区（图1未示）等等方式（例如按键或声控）控制该发光二极管色温信号114的大小。
藉由上述步骤，该处理单元102即可计算出该第一占空比及该第二占空比；兹以方程式方式详细说明如下：
该第一占空比+该第二占空比=该占空比总和
(该第一占空比/该占空比总和)*该第一发光二极管单元202的色温值=该第一色温值
(该第二占空比/该占空比总和)*该第二发光二极管单元204的色温值=该第二色温值
该第一色温值+该第二色温值=该发光二极管装置20的色温值
若以数学代号简示如下：
假设该第一占空比为X，该第二占空比为Y，该占空比总和为Z，该第一发光二极管单元202的色温值为A1，该第二发光二极管单元204的色温值为A2，则：
X+Y=Z
(X/Z)*A1=该第一色温值
(Y/Z)*A2=该第二色温值
又由：该第一色温值+该第二色温值=该发光二极管装置20的色温值，可将上两式整合为：
(X/Z)*A1+(Y/Z)*A2=该发光二极管装置20的色温值
因此，综上所述，可得到下列两个方程式：
X+Y=Z
(X/Z)*A1+(Y/Z)*A2=该发光二极管装置20的色温值
其中，占空比总和（Z）是由上述该发光二极管亮度信号112可决定，该第一发光二极管单元202的色温值（A1）为定值（例如上述的5500K），该第二发光二极管单元204的色温值（A2）亦为定值（例如上述的3000K），而该发光二极管装置20的色温值系由上述该发光二极管色温信号114所决定。因此，该第一占空比（X）与该第二占空比为（Y）将可被求得。
例如，该第一发光二极管单元202的色温值（A1）为上述的5500K，该第二发光二极管单元204的色温值（A2）为上述的3000K，则：
X+Y=Z
5500*(X/Z)+3000*(Y/Z)=该发光二极管装置20的色温值
兹以该占空比总和（Z）为80、100与120，及该发光二极管装置20的色温值为3750K、4250K与4750K为例子举例如下：
若该占空比总和（Z）为80且该发光二极管装置20的色温值为3750K，则：
X+Y=80
5500*(X/80)+3000*(Y/80)=3750
则可求得X=24且Y=56；即该第一发光二极管单元202需被以导通时间（占空比）为百分的24的脉波宽度调变信号所驱动，而该第二发光二极管单元204需被以导通时间（占空比）为百分之56的脉波宽度调变信号所驱动，即可达成该占空比总和（即该发光二极管装置20的亮度强度）为80且该发光二极管装置20的色温值为3750K。
其余各数值计算类似，故于此不再赘述，惟在此举出其数值为（按照Z、该发光二极管装置20的色温值、X、Y的顺序）：100、3750、30、70；120、3750、36、84；80、4250、40、40；100、4250、50、50；120、4250、60、60；80、4750、56、24；100、4750、70、30；120、4750、84、36。
最后，依据该第一占空比，该处理单元102通知该第一发光二极管驱动单元104以驱动该第一发光二极管单元202；依据该第二占空比，该处理单元102通知该第二发光二极管驱动单元106以驱动该第二发光二极管单元204。
本发明的功效在于，可多样化地调整发光二极管装置的色温及亮度；其中发光二极管装置包含两个以上不同色温的发光二极管。
再者，本发明可先调整亮度，亮度固定之后再调整色温；或是先调整色温，色温固定之后再调整亮度；此部分可由上述例子或方程式可得知，例如先固定亮度为80，则若调整色温为3750K、4250K或4750K，则产生对应的该第一占空比（X）与该第二占空比（Y）分别为：24与56，40与40，56与24；又例如先固定色温为3750K，则若调整亮度为80、100或120，则产生对应的该第一占空比（X）与该第二占空比（Y）分别为：24与56，30与70，36与84。该发光二极管装置20的亮度与色温被调整的数值不以上述为限，可被调整成任何数值，惟仍应受限于该第一发光二极管单元202及该第二发光二极管单元204的亮度与色温的极值。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，应用于一发光二极管装置，该发光二极管装置包含一第一发光二极管单元及一第二发光二极管单元，其特征在于，该可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置包含：
一处理单元；
一第一发光二极管驱动单元，该第一发光二极管驱动单元电性连接至该第一发光二极管单元及该处理单元；
一第二发光二极管驱动单元，该第二发光二极管驱动单元电性连接至该第二发光二极管单元及该处理单元；
一发光二极管亮度信号产生单元，该发光二极管亮度信号产生单元电性连接至该处理单元；及
一发光二极管色温信号产生单元，该发光二极管色温信号产生单元电性连接至该处理单元，
其中该发光二极管亮度信号产生单元传送一发光二极管亮度信号至该处理单元，藉以通知该处理单元该第一发光二极管单元被驱动时的一第一占空比与该第二发光二极管单元被驱动时的一第二占空比的一占空比总和；该处理单元计算该第一占空比除以该占空比总和的值，再乘以该第一发光二极管单元的色温值，以得到一第一色温值；该处理单元计算该第二占空比除以该占空比总和的值，再乘以该第二发光二极管单元的色温值，以得到一第二色温值；该发光二极管色温信号产生单元传送一发光二极管色温信号至该处理单元，藉以通知该处理单元该发光二极管装置的色温值；该第一色温值加上该第二色温值等于该发光二极管装置的色温值；藉此，该处理单元计算出该第一占空比及该第二占空比；依据该第一占空比，该处理单元通知该第一发光二极管驱动单元以驱动该第一发光二极管单元；依据该第二占空比，该处理单元通知该第二发光二极管驱动单元以驱动该第二发光二极管单元。
2.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，该处理单元为一微处理器。
3.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，该处理单元为一微控制器。
4.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第一发光二极管驱动单元为一脉波宽度调变发光二极管驱动电路。
5.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第二发光二极管驱动单元为一脉波宽度调变发光二极管驱动电路。
6.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，藉由一条状触控区控制该发光二极管亮度信号的大小。
7.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，藉由一旋钮控制该发光二极管色温信号的大小。
8.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第一占空比的数值介于10至90之间，该第二占空比的数值介于10至90之间，该占空比总和的数值介于20至180之间。
9.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第一发光二极管单元的色温值为6000K。
10.根据权利要求1所述的可调整色温及亮度的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第二发光二极管单元的色温值为1700K。
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