CN104470134A - 控制led灯变色温的方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

一种控制LED灯变色温的方法及其控制装置，其中控制装置包括与市电电源电性连接的LED电源驱动电路、LED灯调控电路、由多个LED灯组组成的LED灯发光结构，其特征在于：LED灯调控电路包括依次电性连接的开关信号检测电路、第一光电耦合电路、MCU和调光调色温控制电路，开关信号检测电路与市电电源电性连接，一供电模块和LED电源驱动电路分别与MCU电性连接，调光调色温控制电路与LED灯发光结构电性连接，LED灯调控电路控制LED灯发光结构发光的亮度和色温。本发明不需要特殊控制器，安装方便，使用操作简单，不需要另外布线，节约成本，色温一致性好，光效高，可以满足多种用户和不同环境的照明需求。

Description

控制LED灯变色温的方法及控制装置

技术领域

　　本发明涉及LED 照明和控制领域，尤其涉及的是一种控制LED灯变色温的方法及控制装置。

背景技术

现在市面上销售的LED 照明产品主要有暖白光、正白光和冷白光三种色温的LED 灯，在一个LED 照明产品中只能发出一种色温的光，如果需要发出三种色温的光，则要使用三种色温的LED 灯，而且这三种色温的LED需要三套原材料。

为了解决这个问题，人们发明了一种实现色温变化的LED 发光装置以及实现色温变化的方法，请参见申请公布号为CN 103220842 A的中国专利文献，该专利包括一个电源驱动电路、两组LED灯组、两组开关电路、MCU和光耦合电路，并且通过不断地控制交流开关中断交流电，从而控制两组LED灯组发光，进而使LED 发光装置发出的光在不同色温间切换，实现了三种色温LED 照明。但是这种控制LED 灯变色温的方式很复杂，每次打开交流开关时，LED 发光装置会发出一种不同色温的光。特别是当设置好LED 发光装置的发光色温并关闭交流开关后，再次打开交流开关时，LED 发光装置就会发出另一种色温的光，这样用户就不得不多次控制交流开关，重新选择LED 发光装置的发光色温。在使用的时候，一旦用户错过了要选择的LED 发光装置的发光状态，这时就需要多次控制交流开关，回到要选择的LED 发光装置的发光状态，就这样就会造成操作麻烦，并且缩短了交流开关的使用寿命。

发明内容

     为了克服上述问题，本发明向社会提供一种控制LED灯变色温的方法及控制装置，使用时，用户只需要设置好LED灯发光结构的发光状态，下次打开交流开关，LED灯发光结构就会按设置好的发光状态发光，不需要每次打开交流开关后都重新选择发光状态。

本发明的一种技术方案是：提供一种控制LED灯变色温的方法，包括如下具体实施步骤；

（1）、打开交流开关，使LED电源驱动电路接通市电电源，并向LED灯调控电路中的MCU和LED灯发光结构分别输出恒压恒流信号；

（2）、在规定的时间内，连续多次关开所述交流开关后，所述LED灯调控电路控制所述LED灯发光结构循环发出各种色温和各种亮度的光；

（3）、当所述LED灯发光结构发出需要的光时，关闭所述交流开关，所述LED灯调控电路中的供电模块为所述MCU提供电能，所述MCU记录所述交流开关关闭前所述LED灯发光结构发光的色温和亮度，并将其设置为默认发光状态，以后每次打开所述交流开关后，所述LED灯调控电路控制所述LED灯发光结构按默认发光状态发光。

作为对本发明的改进，所述LED灯发光结构包括第一LED灯组和第二LED灯组，所述第一LED灯组是高色温光源，所述第二LED 灯组是低色温光源。

作为对本发明的改进，所述LED灯发光结构发出高色温高亮度、高色温低亮度、低色温高亮度和低色温低亮度四种光。

本发明的另一种技术方案是：提供一种控制LED灯变色温的控制装置，包括与市电电源电性连接的LED电源驱动电路、LED灯调控电路、由多个LED灯组组成的LED灯发光结构，其特征在于：所述LED灯调控电路包括依次电性连接的开关信号检测电路、第一光电耦合电路、MCU和调光调色温控制电路，所述开关信号检测电路与所述市电电源电性连接，一供电模块和所述LED电源驱动电路分别与所述MCU电性连接，所述调光调色温控制电路与所述LED灯发光结构电性连接，所述LED灯调控电路控制所述LED灯发光结构发光的亮度和色温。

作为对本发明的改进，所述LED灯发光结构包括第一LED灯组和第二LED灯组，所述第一LED灯组和第二LED 灯组分别包括数量相同且相互串/并联的LED 灯。

作为对本发明的改进，所述第一LED灯组是高色温光源，所述第二LED 灯组是低色温光源。

作为对本发明的改进，所述调光调色温控制电路包括控制端分别与所述MCU电性连接的第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路，所述第一开关电路和所述第二开关电路分别控制所述第一LED灯组和所述第二LED灯组的通电与断电，所述第三开关电路控制流经所述第一LED灯组或所述第二LED灯组中的电流量。

作为对本发明的改进，所述LED电源驱动电路包括电源滤波电路、第一整流滤波电路、隔离变压器和第二整流滤波电路，所述电源滤波电路通过所述第一整流滤波电路与所述隔离变压器的初级绕组的输入端电性连接，所述隔离变压器的第二次级绕组的输出端与所述第二整流滤波电路的输入端电性连接，所述第二整流滤波电路的输出端与所述LED灯发光结构电性连接。

作为对本发明的改进，所述LED电源驱动电路还包括依次电性连接的恒流限压电路、第二光电耦合电路、反馈电路、PWM控制器和第四开关电路，所述恒流限压电路的输入端与所述第二整流滤波电路的输出端电性连接，所述第四开关电路与所述隔离变压器的初级绕组的输出端电性连接，所述隔离变压器的第一次级绕组的输出端与所述PWM控制器电性连接。

作为对本发明的改进，所述隔离变压器还包括第三次级绕组和与所述第三次级绕组的输出端电性连接的第三整流滤波电路，所述第三整流滤波电路的输出端与所述MCU电性连接。

本发明提供的控制LED灯变色温的方法及控制装置，实现了一个发光装置完成多种色温的LED 照明，而且在使用时，用户只需要设置好LED灯发光结构的发光状态，下次打开交流开关，LED灯发光结构就会按设置好的发光状态发光，不需要每次打开交流开关后都重新选择发光状态，具有使用方便、操作简单、节约了成本和满足了不同地区用户及不同环境照明需求等优点。

附图说明

图1 是本发明中控制LED灯变色温的控制装置的原理方框示意图。

图2 是本发明中控制LED灯变色温的控制装置的电路结构示意图。

图3 是本发明中采用图1 和图2 所示的控制装置实现控制LED灯变色温的方法流程图。

其中：1.LED电源驱动电路；11.电源滤波电路；12.第一整流滤波电路；13.隔离变压器；14.第二整流滤波电路；15.恒流限压电路；16.第二光电耦合电路；17.反馈电路；18.PWM控制器；19.第四开关电路；2.LED灯调控电路；21.开关信号检测电路；22.第一光电耦合电路；23.MCU；24.调光调色温控制电路；3.LED灯发光结构；31.第一LED灯组；32.第二LED灯组；41.初级绕组；42.第一次级绕组；43.第二次级绕组；44.第三次级绕组；45.第三整流滤波电路。

具体实施方式

请参见图1，图1所揭示的是一种控制LED灯变色温的控制装置的原理方框图，包括与市电电源电性连接的LED电源驱动电路1、LED灯调控电路2、由多个LED灯组组成的LED灯发光结构3。

本实施例中，所述LED灯调控电路2包括依次电性连接的开关信号检测电路21、第一光电耦合电路22、MCU23和调光调色温控制电路24，所述开关信号检测电路21与所述市电电源电性连接，一供电模块和所述LED电源驱动电路1分别与所述MCU23电性连接，所述调光调色温控制电路24与所述LED灯发光结构3电性连接，所述LED灯调控电路2控制所述LED灯发光结构3发光的亮度和色温，所述LED电源驱动电路1为所述LED灯发光结构3提供电能。

本实施例中，所述LED灯发光结构3包括第一LED灯组31和第二LED灯组32，所述第一LED灯组31和第二LED 灯组分别包括数量相同且相互串/并联的LED 灯。所述第一LED灯组31是高色温光源，所述第二LED 灯组是低色温光源。所述第一光电耦合电路22产生光电信号，其光电信号是方波信号。因此，所述MCU23的信号输入端接收的信号为方波信号。所述MCU23的信号输出端连接所述调光调色温控制电路24的控制端，所述MCU23通过信号输出端输出控制信号，控制所述调光调色温控制电路24的通断，进一步控制所述第一LED灯组31和所述第二LED灯组32发光的亮度和色温。所述LED灯发光结构3发出高色温高亮度、高色温低亮度、低色温高亮度和低色温低亮度四种光。

本实施例中，所述LED电源驱动电路1包括电源滤波电路11、第一整流滤波电路12、隔离变压器13和第二整流滤波电路14，所述电源滤波电路11通过所述第一整流滤波电路12与所述隔离变压器13的初级绕组的输入端电性连接，所述隔离变压器13的第二次级绕组的输出端与所述第二整流滤波电路14的输入端电性连接，所述第二整流滤波电路14的输出端与所述LED灯发光结构3电性连接。

本实施例中，所述LED电源驱动电路1还包括依次电性连接的恒流限压电路15、第二光电耦合电路16、反馈电路17、PWM控制器18和第四开关电路19，所述恒流限压电路15的输入端与所述第二整流滤波电路14的输出端电性连接，所述第四开关电路19与所述隔离变压器13的初级绕组的输出端电性连接，所述隔离变压器13的第一次级绕组的输出端与所述PWM控制器18电性连接。这样设计的好处是，保护所述LED电源驱动电路1。

本实施例中，所述调光调色温控制电路24包括控制端分别与所述MCU23电性连接的第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路，所述第一开关电路和所述第二开关电路分别控制所述第一LED灯组31和所述第二LED灯组32的通电与断电，所述第三开关电路控制流经所述第一LED灯组31或所述第二LED灯组32中的电流量。

为了更加清晰的描述上述控制LED灯变色温的控制装置，本发明以具体的实施例进行详细的说明。请参见图2，图2所揭示的是一种控制LED灯变色温的控制装置的电路结构图。

本实施例中，隔离变压器包括初级绕组41、第一次级绕组42、第二次级绕组43和第三次级绕组44，第四开关电路包括场效应管Q4和与所述场效应管Q4电性连接的电阻R6。

本实施例中，电源滤波电路11的输入端与市电电源电性连接，所述电源滤波电路11的输出端与第一整流滤波电路12的输入端电性连接，所述第一整流滤波电路12的输出端与所述初级绕组41的输入端电性连接，所述初级绕组41的输出端与所述场效应管Q4电性连接，所述场效应管Q4的控制端与PWM控制器18电性连接。

所述第一次级绕组42的输出端与所述PWM控制器18电性连接，所述第二次级绕组43的输出端与第二整流滤波电路14的输入端电性连接，所述第二整流滤波电路14的输出端与LED灯发光结构和恒流限压电路15的输入端电性连接。所述LED灯发光结构包括第一LED灯组31和第二LED灯组32，所述第一LED灯组31和第二LED 灯组分别包括数量相同且相互串/并联的LED 灯，所述第一LED灯组31是高色温光源，所述第二LED 灯组是低色温光源。

所述恒流限压电路15的输出端与第二光电耦合电路16的输入端电性连接，所述第二光电耦合电路16的输出端通过反馈电路17与所述PWM控制电路连接。所述第三次级绕组44的输出端与第三整流滤波电路45的输入端电性连接，所述第三整流滤波电路45的输出端与供电模块和所述MCU23电性连接，所述供电模块与所述MCU23电性连接。当所述市电电源被关闭，所述供电模块为所述MCU23提供电能，使所述MCU23可以在短时间内继续工作，所述供电模块是电容。

本实施例中，所述开关信号检测电路包括电阻R4和三极管T，所述调光调色温控制电路包括第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路，所述第一开关电路、所述第二开关电路和所述第三开关电路分别是场效应管Q1、场效应管Q2和场效应管Q3。

所述电阻R4的一端与所述市电电源电性连接，所述电阻R4的另一端与所述三极管T的基极连接，所述三极管T的发射极接地，所述三极管T的集电极与所述第一光电耦合电路22中的二极管的一端电性连接，所述第一光电耦合电路22中的二极管的另一端与所述第一整流滤波电路12的输出端电性连接，所述第一光电耦合电路22中的二极管的另一端还通过电阻R5与所述PWM控制器18电性连接。

所述第一光电耦合电路22中的三极管的与所述MCU23电性连接，所述MCU23的输出端分别与所述场效应管Q1、所述场效应管Q2和所述场效应管Q3的G极连接，所述场效应管Q1和所述场效应管Q2的D极分别与所述第一LED灯组31和所述第二LED灯组32的输出端电性连接，所述场效应管Q1的S极通过电阻R1与所述场效应管Q3的D极连接，所述场效应管Q3的S极接地。所述场效应管Q2的S极通过电阻R2接地，所述场效应管Q1的S极与所述场效应管Q2的S极连接，并且所述场效应管Q1的S极与所述恒流限压电路15连接。

本实施例中，所述MCU23通过所述场效应管Q1、所述场效应管Q2控制所述第一LED灯组31、所述第二LED灯组32的开灯和/或关灯，并且所述MCU23通过所述场效应管Q3控制流经所述第一LED灯组31或所述第二LED灯组32中的电流量，从而使所述LED灯发光结构发出高色温高亮度、高色温低亮度、低色温高亮度和低色温低亮度四种光。

通过上述控制LED灯变色温的控制装置，可以实现色温的变换，具体的实现过程请参见图3，包括以下步骤：

100.打开交流开关，使LED电源驱动电路接通市电电源，并向LED灯调控电路中的MCU和LED灯发光结构分别输出恒压恒流信号；

200.在规定的时间内，连续多次关开所述交流开关后，所述LED灯调控电路控制所述LED灯发光结构循环发出各种色温和各种亮度的光；

300.当所述LED灯发光结构发出需要的光时，关闭所述交流开关，所述LED灯调控电路中的供电模块为所述MCU提供电能，所述MCU记录所述交流开关关闭前所述LED灯发光结构发光的色温和亮度，并将其设置为默认发光状态，以后每次打开所述交流开关后，所述LED灯调控电路控制所述LED灯发光结构按默认发光状态发光。

本方法中，所述LED灯发光结构包括第一LED灯组和第二LED灯组，所述第一LED灯组是高色温光源，所述第二LED 灯组是低色温光源。所述LED灯发光结构发出高色温高亮度、高色温低亮度、低色温高亮度和低色温低亮度四种光。

下面结合具体的实施例对上述步骤进行说明：

在第一次打开交流开关后，所述LED电源驱动电路开始工作，分别为所述MCU、所述第一LED灯组和所述第二LED灯组提供电能，并且按照出厂设置，点亮所述第一LED灯组或所述第二LED灯组。在所述第一LED灯组或所述第二LED灯组正常工作后，在一段时间内连续多次关开所述交流开关，本实施例中，可以设置为必须在2秒之内完成2次关-开-关-开动作。动作完成后，所述MCU通过所述场效应管Q1、所述场效应管Q2和所述场效应管Q3控制所述第一LED灯组和所述第二LED灯组循环发光，发出高色温高亮度、高色温低亮度、低色温高亮度和低色温低亮度四种档位的光，并且不同档位的光2秒钟变化一次。当发出的光符合用户需要时，迅速关掉所述交流开关,所述电容会在一个很短的时间内给所述MCU提供电能，使所述MCU有时间能记录该档位的光,以后每次开灯后，所述第一LED灯组或所述第二LED灯组都会发出该档位的光。不用客户每次开灯都需要设置所述第一LED灯组或所述第二LED灯组的发光状态，如果客户需要重新设置时，只需要重复上述步骤即可实现。

Claims (10)

1.一种控制LED灯变色温的方法，其特征在于，包括如下具体实施步骤；

（1）、打开交流开关，使LED电源驱动电路接通市电电源，并向LED灯调控电路中的MCU和LED灯发光结构输出恒压恒流信号；

（2）、在规定的时间内，连续多次关开所述交流开关后，所述LED灯调控电路控制所述LED灯发光结构循环发出各种色温和各种亮度的光；

（3）、当所述LED灯发光结构发出需要的光时，关闭所述交流开关，所述LED灯调控电路中的供电模块为所述MCU提供电能，所述MCU记录所述交流开关关闭前所述LED灯发光结构发光的色温和亮度，并将其设置为默认发光状态，以后每次打开所述交流开关后，所述LED灯调控电路控制所述LED灯发光结构按默认发光状态发光。

2.根据权利要求2所述控制LED灯变色温的方法，其特征在于：所述LED灯发光结构包括第一LED灯组和第二LED灯组，所述第一LED灯组是高色温光源，所述第二LED灯组是低色温光源。

3.根据权利要求3所述控制LED灯变色温的方法，其特征在于：所述LED灯发光结构发出高色温高亮度、高色温低亮度、低色温高亮度和低色温低亮度四种光。

4.一种控制LED灯变色温的控制装置，包括与市电电源电性连接的LED电源驱动电路、LED灯调控电路、由多个LED灯组组成的LED灯发光结构，其特征在于：所述LED灯调控电路包括依次电性连接的开关信号检测电路、第一光电耦合电路、MCU和调光调色温控制电路，所述开关信号检测电路与所述市电电源电性连接，一供电模块和所述LED电源驱动电路分别与所述MCU电性连接，所述调光调色温控制电路与所述LED灯发光结构电性连接，所述LED灯调控电路控制所述LED灯发光结构发光的亮度和色温。

5.根据权利要求4所述的控制LED灯变色温的控制装置，其特征在于：所述LED灯发光结构包括第一LED灯组和第二LED灯组，所述第一LED灯组和第二LED 灯组分别包括数量相同且相互串/并联的LED 灯。

6.根据权利要求5所述的控制LED灯变色温的控制装置，其特征在于：所述第一LED灯组是高色温光源，所述第二LED 灯组是低色温光源。

7.根据权利要求5所述的控制LED灯变色温的控制装置，其特征在于：所述调光调色温控制电路包括控制端分别与所述MCU电性连接的第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路，所述第一开关电路和所述第二开关电路分别控制所述第一LED灯组和所述第二LED灯组的通电与断电，所述第三开关电路控制流经所述第一LED灯组或所述第二LED灯组中的电流量。

8.根据权利要求4或5所述的控制LED灯变色温的控制装置，其特征在于：所述LED电源驱动电路包括电源滤波电路、第一整流滤波电路、隔离变压器和第二整流滤波电路，所述电源滤波电路通过所述第一整流滤波电路与所述隔离变压器的初级绕组的输入端电性连接，所述隔离变压器的第二次级绕组的输出端与所述第二整流滤波电路的输入端电性连接，所述第二整流滤波电路的输出端与所述LED灯发光结构电性连接。

9.根据权利要求8所述的控制LED灯变色温的控制装置，其特征在于：所述LED电源驱动电路还包括依次电性连接的恒流限压电路、第二光电耦合电路、反馈电路、PWM控制器和第四开关电路，所述恒流限压电路的输入端与所述第二整流滤波电路的输出端电性连接，所述第四开关电路与所述隔离变压器的初级绕组的输出端电性连接，所述隔离变压器的第一次级绕组的输出端与所述PWM控制器电性连接。

10.根据权利要求4或5所述的控制LED灯变色温的控制装置，其特征在于：所述隔离变压器还包括第三次级绕组和与所述第三次级绕组的输出端电性连接的第三整流滤波电路，所述第三整流滤波电路的输出端与所述MCU电性连接。