CN104470104B - 一种贴片led灯的色温调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种贴片LED灯的色温调节方法，该方法采用一颗大功率蓝光晶片、一颗中功率红光晶片和一颗小功率黄光晶片集成封装并采用荧光粉激发方式得到高光通量、高显色性的白光LED，通过对红光及黄光晶片分别的电流控制，达到了提高显指及可控色温的效果，并且回避了为提高显指而牺牲发光效率的问题。三颗晶片分别采用三条电流回路，再在其表面封装荧光胶，蓝光晶片激发荧光胶产生色温在6000K左右的正白光，通过控制黄光晶片的电流从而实现白光色温可调；通过控制红光晶片的电流从而实现白光显指可调。
Description
技术领域
本发明属于电子产品应用领域，具体涉及一种贴片LED灯的色温调节方法。
背景技术
LED 是英文 light emitting diode （发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以 LED 的抗震性能好。
光源的色温： 人们用与光源的色温相等或相近的完全辐射体的绝对温度来描述光源的色表（人眼直接观察光源时所看到的颜色）又称光源的色温。色温是以绝对温度K来表示。不同的色温会引起人们在情绪上不同的反应，我们一般把光源的色温分成三类：
a.暖色光：暖色光的色温在3300K以下，.暖色光与白炽灯光色相近，红光成分较多，给人以温暖、健康、舒适的感觉，适用于家庭、住宅、宿舍、医院、宾馆等场所，或温度比较低的地方。
b.暖白光：又叫中间色，它的色温在3300K－5300K之间。.暖白光光线柔和，使人有愉快、舒适、安详的感觉，适用于商店、医院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。
c.冷色光：又叫日光色，它的色温在5300K以上，光源接近自然光，有明亮的感觉，使人精力集中，适用于办公室、会议室、教室、绘图室、设计室、图书馆的阅览室、展览橱窗等场所。
演色性： 光源对物体颜色呈现的程度称为演色性，也就是颜色的逼真的程度，演色性高的光源对颜色的表现较好，我们所看到的颜色 也就较接近自然颜色，演色性低的光源对颜色的表现较差，我们所看到的颜色偏差也较大。
白光LED的出现，是LED从标识功能向照明功能跨出的实质性一步。白光LED最接近日光，更能较好地反映照射物体的真实颜色，所以从技术角度看，白光LED无疑是LED最尖端的技术。目前，白光LED已开始进入一些应用领域，应急灯、手电筒、闪光灯等产品相继问世，但是由于价格十分昂贵，故而难以普及。白光LED普及的前提是价格下降，而价格下降必须在白色LED形成一定市场规模后才有可能，两者的融合最终有赖于技术进步。
对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。 1998年发白光的LED开发成功。这种LED 是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。 GaN芯片发蓝光（λp=465nm， Wd=30nm），高温烧结制成的含 Ce3+ 的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm。蓝光 LED 基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。
申请号为201310453445.0，申请日为2013-09-29的发明公开一种可调色温的LED灯，包括不同色温LED芯片组和第二LED芯片组，包括第一可控硅调光模块、第二可控硅调光模块、主控芯片以及主控开关，在主控开关的控制下，主控芯片可控制第一LED芯片组或第二LED芯片组单独发光并调光，或控制第一LED芯片组和第二LED芯片组同时发光和调光。第一LED芯片组单独发光时，发出暖光；第二LED芯片组单独发光时，发出白光；第一LED芯片组和第二LED芯片组同时发光时，发出暖白光；第一LED芯片组和第二LED芯片组的亮度可从0%-100%连续无闪烁的调节，第一LED芯片组和第二LED芯片组的发光状态可由用户随意调节，从而搭配出用户想要的色温和亮度。
上述专利采用外部控制调节电流的方法，调节LED灯的色温，这种方式虽然能在一定程度上起到调节色温的作用，但是，达不到很好的调节效果，很难真正调节到接近自然色的白光，而且外围电路复杂。
目前传统白光大功率产品是采用蓝光晶片激发单一黄色荧光粉，其缺点是显色性较差；为提高显色性，通常在黄色荧光粉中添加红色荧光粉增加光谱中红色成分，其缺点是由于红色荧光粉的转换效率低，致使整体白光发光效率降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种贴片LED灯的色温调节方法，解决了现有技术中红色荧光粉的转换效率低，致使整体白光发光效率降低的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种贴片LED灯的色温调节方法，包括如下步骤：
步骤1、将贴片LED灯的三个回路加电压，并分别在每个回路上均串联可调电阻；
步骤2、将贴片LED灯的发光面与色温、显色指数测量装置相对设置；
步骤3、调节流过贴片LED灯蓝色晶片的电流，当色温至5900K～6100K时，执行步骤4；
步骤4、调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流，电流范围为0～40mA，当显示指数低于预先设定的显色指数时，调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流加大，当显色指数高于预先设定的显色指数时，调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流减小，当显色指数等于预先设定的显色指数时，执行步骤5；
步骤5、调节流过贴片LED灯红色晶片的电流，电流范围为0～40mA，当预先设定的色温高于6100K时，调节流过贴片LED灯红色晶片的电流加大，当预先设定的色温小于5900K时，调节流过贴片LED灯红色晶片的电流减小。
所述贴片LED灯的三个回路分别为依次设置的黄色晶片回路、蓝色晶片回路、红色晶片回路，每个回路均包括晶片、正极引脚、负极引脚。
所述蓝色晶片的面积﹥红色晶片的面积﹥黄色晶片的面积。
所述步骤1中贴片LED灯的三个回路加3.3V～5V电压。
所述黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片依次设置于支架碗杯的中心线上，支架碗杯内还包括与黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片分别对应连接的三对焊盘，三对焊盘设置于支架碗杯的内侧边缘处，与引脚导电区连接，且蓝色晶片焊盘的面积﹥红色晶片焊盘的面积﹥黄色晶片焊盘的面积。
所述黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片与对应的焊盘之间通过导线连接。
所述支架碗杯的负极引脚一侧设置负极标识。
所述负极标识为斜角或圆角。
所述LED灯为5050灯或5555灯。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过对红色晶片的电流控制，显色指数最高可以做到97,但应用时需平衡好显色指数与色坐标的关系，避免因为红色光谱增加较多导致的整体色坐标红漂的现象。
2、采用红光及黄光晶片分别的电流控制从而达到了提高显指及可控色温的效果，并且回避了为提高显指而牺牲发光效率的问题。
3、采用一颗大功率蓝光晶片、一颗中功率红光晶片和一颗小功率黄光晶片集成封装并采用荧光粉激发方式得到高光通量、高显色性的白光LED。
具体实施方式
下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
一种贴片LED灯的色温调节方法，包括如下步骤：
步骤1、将贴片LED灯的三个回路加电压，并分别在每个回路上均串联可调电阻；
步骤2、将贴片LED灯的发光面与色温、显色指数测量装置相对设置；
步骤3、调节流过贴片LED灯蓝色晶片的电流，当色温至5900K～6100K时，执行步骤4；
步骤4、调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流，电流范围为0～40mA，当显示指数低于预先设定的显色指数时，调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流加大，当显色指数高于预先设定的显色指数时，调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流减小，当显色指数等于预先设定的显色指数时，执行步骤5；
步骤5、调节流过贴片LED灯红色晶片的电流，电流范围为0～40mA，当预先设定的色温高于6100K时，调节流过贴片LED灯红色晶片的电流加大，当预先设定的色温小于5900K时，调节流过贴片LED灯红色晶片的电流减小。
所述贴片LED灯的三个回路分别为依次设置的黄色晶片回路、蓝色晶片回路、红色晶片回路，每个回路均包括晶片、正极引脚、负极引脚。
所述蓝色晶片的面积﹥红色晶片的面积﹥黄色晶片的面积。
采用一颗大功率蓝光晶片、一颗中功率红光晶片和一颗小功率黄光晶片集成封装并采用荧光粉激发方式得到高光通量、高显色性的白光LED。三颗晶片分别采用三条电流回路，再在其表面封装荧光胶，蓝光晶片激发荧光胶产生色温在6000K左右的正白光，通过控制黄光晶片的电流从而实现白光色温可调；通过控制红光晶片的电流从而实现白光显指可调。
所述步骤1中贴片LED灯的三个回路加3.3V～5V电压。
所述黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片依次设置于支架碗杯的中心线上，支架碗杯内还包括与黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片分别对应连接的三对焊盘，三对焊盘设置于支架碗杯的内侧边缘处，与引脚导电区连接，且蓝色晶片焊盘的面积﹥红色晶片焊盘的面积﹥黄色晶片焊盘的面积。
所述黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片与对应的焊盘之间通过导线连接。
所述支架碗杯的负极引脚一侧设置负极标识。
所述负极标识为斜角或圆角。
所述LED灯为5050灯或5555灯。
Claims (8)
1.一种贴片LED灯的色温调节方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、将贴片LED灯的三个回路加电压，并分别在每个回路上均串联可调电阻；所述贴片LED灯的三个回路分别为依次设置的黄色晶片回路、蓝色晶片回路、红色晶片回路，每个回路均包括晶片、正极引脚、负极引脚；
步骤2、将贴片LED灯的发光面与色温、显色指数测量装置相对设置；
步骤3、调节流过贴片LED灯蓝色晶片的电流，当色温至5900K～6100K时，执行步骤4；
步骤4、调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流，电流范围为0～40mA，当显示指数低于预先设定的显色指数时，调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流加大，当显色指数高于预先设定的显色指数时，调节流过贴片LED灯黄色晶片的电流减小，当显色指数等于预先设定的显色指数时，执行步骤5；
步骤5、调节流过贴片LED灯红色晶片的电流，电流范围为0～40mA，当预先设定的色温高于6100K时，调节流过贴片LED灯红色晶片的电流加大，当预先设定的色温小于5900K时，调节流过贴片LED灯红色晶片的电流减小。
2.根据权利要求1所述的贴片LED灯的色温调节方法，其特征在于：所述蓝色晶片的面积﹥红色晶片的面积﹥黄色晶片的面积。
3.根据权利要求1所述的贴片LED灯的色温调节方法，其特征在于：所述步骤1中贴片LED灯的三个回路加3.3V～5V电压。
4.根据权利要求1所述的贴片LED灯的色温调节方法，其特征在于：所述黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片依次设置于支架碗杯的中心线上，支架碗杯内还包括与黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片对应连接的三对焊盘，三对焊盘设置于支架碗杯的内侧边缘处，与引脚导电区连接，且蓝色晶片焊盘的面积﹥红色晶片焊盘的面积﹥黄色晶片焊盘的面积。
5.根据权利要求4所述的贴片LED灯的色温调节方法，其特征在于：所述黄色晶片、蓝色晶片、红色晶片与对应的焊盘之间通过导线连接。
6.根据权利要求5所述的贴片LED灯的色温调节方法，其特征在于：所述支架碗杯外负极引脚一侧设置负极标识。
7.根据权利要求6所述的贴片LED灯的色温调节方法，其特征在于：所述支架碗杯外的负极标识为斜角或圆角。
8.根据权利要求1所述的贴片LED灯的色温调节方法，其特征在于：所述LED灯为5050灯或5555灯。
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