CN107846749B - 一种无级色温及亮度调节的led灯系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种无级色温及亮度调节的LED灯系统，包括有至少两组具有不同高低色温值的LED灯组，还包括有一调节转换模块：与预设有的外部供电电源相连接，将由外部供电电源输入的交流电转换输出斩波交流电，并且将斩波交流电经处理后输出相对应电信号，其中，该斩波交流电输出值大小可调；一处理模块：包括控制单元、计时单元和存储单元，所述控制单元用于接收由调节转换模块输出的电信号并根据电信号分别驱动多组LED灯组进行相应的动作；所述计时单元从控制单元在接收到电信号起开始累计计时，直至累计时间值达到预设值时停止计时，用户在预设定时间内可对LED灯系统的色温值进行任意的调节以及同一色温进行不同亮度的无级调节的功能。

Description

一种无级色温及亮度调节的LED灯系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及LED光源电路的技术领域，尤其是指一种无级色温及亮度调节的LED灯系统及其控制方法。

背景技术

LED照明作为一种新型的照明工具，具有高光效，长寿命，环保等优点，因此也越来越被广泛应用于各种照明领域。

目前，传统的LED灯主要存在以下灯光问题：1）只能发出一种色温或亮度，功能单一；2）通过复杂控制电路利用双光源混色方式实现色温及亮度的调节，色温调节存在有局限性，色温值会亮度的大小变化而变化，无法实现一种色温以任意亮度下呈现或多种色温可在任意一亮度下呈现的功能；3）无法记忆关闭前的LED灯的状态，需在重新开启后重新对色温进行调节，而在实际生活中，人们往往不需要经常进行对色温进行调节，只需在保证日常生活的同时，在特定的时刻对色温进行调节以达到光线气氛的调节。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无级色温及亮度调节的LED灯系统及其控制方法。

为了实现上述的目的，本发明所提供的一种无级色温及亮度调节的LED灯系统，包括有至少两组具有不同高低色温值的LED灯组，还包括有：一调节转换模块：与预设有的外部供电电源相连接，将由外部供电电源输入的交流电转换输出斩波交流电，并且将斩波交流电经处理后输出相对应电信号，其中，该斩波交流电输出值大小可调；一处理模块：包括控制单元、计时单元和存储单元，所述控制单元用于接收由调节转换模块输出的电信号并根据电信号分别驱动多组LED灯组进行相应的动作；所述计时单元从控制单元在接收到电信号起开始累计计时，直至累计时间值达到预设值时停止计时，其中，在累计计时期间，控制单元将所接收到的电信号转换成相对应的驱动信号实时调节多组的LED灯组工作，使之经混色得到相应的色温值；待累计时间值达到预设值时，控制单元将此刻多组LED灯组的占空比值传输至存储单元内覆盖储存；在计时单元停止计时后，控制单元根据所接收到电信号按储存于存储单元内的占空比值实时分别向各LED灯组输出相应的驱动信号，以对LED灯组的亮度进行调节且保持恒定的色温值。

进一步，所述外部供电电源断电重启且存储单元内储存有占空比值时，所述控制单元按储存于存储单元内的占空比值分别向各LED灯组输出相应的驱动信号。

进一步，所述处理模块还设有与控制单元相电性连接检测单元，其中，所述检测单元用于检测控制单元实时工作状态，其中，控制单元的工作状态包括有关闭状态、调光状态、恒定状态。

一种无级色温及亮度调节的LED灯系统的控制方法，包括有以下步骤：

S1.接通外部供电电源的开关以使调节转换模块和处理模块启动；

S2.调节转换模块将由外部供电电源输入的交流电转换输出斩波交流电，其中，通过手动对输出的斩波交流电的大小进行调节，并且将输出的斩波交流电经整流输出相应电信号传输至处理模块，与此同时，处理模块检测存储单元内是否储存有占空比值；

S3.若未检测到存储单元内有相关的占空比值，则计时单元从控制单元接收到电信号起开始累计计时，其中，在累计计时期间，控制单元根据所接收到的电信号变化实时向多组LED灯组输出相应的驱动信号以调节多组LED灯组工作，使之经混色得到相应的色温值；

若检测到存储单元内有相关的占空比值，则控制单元以存储有的占空比值将所接收到的电信号转换成相应的驱动信号分别输出至各LED灯组，并且计时单元从控制单元接收到电信号起开始累计计时，在累计计时期间，当控制单元所接收到的电信号无变化，则使多组LED灯组保持恒定的色温值，反之，当控制单元所接收到的电信号有变化，则控制单元实时向多组LED灯组输出相应的驱动信号，使之混色得到相应的色温值；

S4.待累积时间值达到预设值时，计时单元停止计时且控制单元将此刻多组LED灯组的占空比值传输至存储单元内覆盖储存；停止计时之后，控制单元以此占空比值将所接收到的电信号转换成相应的驱动信号分别输出至各LED灯组，实现多组LED灯组亮度调节且保持恒定的色温值。

进一步，当需要多组LED灯组停止工作时，则断开外部供电电源的开关，使各LED灯组停止工作；待下一次接通外部供电单元的开关时，多组LED灯组依旧保持断电前的色温值。

进一步，所述检测单元实时检测控制单元所处的工作状态。

本发明采用上述的方案，其有益效果在于：通过控制单元用于接收由调节转换模块输出的电信号并根据电信号分别驱动多组LED灯组进行相应的动作，用户在预设定时间内可对LED灯系统的色温值进行任意的调节，同时，将待达到预设时间时，将此刻的LED灯系统色温值相对应的占空比值储存至存储单元中，以便于用户在后续需进行亮度调节时，只需对斩波交流电进行调节，则控制单元按存储有的占空比值分别向各LED灯组输出相应的驱动信号，以使LED灯系统保持同一色温进行不同亮度的无级调节。

附图说明

图1为本发明的模块示意图。

图2为本发明的电路图。

其中，1-调节转换模块，2-处理模块，22-控制单元，24-计时单元，23-存储单元，24-检测单元，3-LED灯组。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

参见附图1和附图2所示，在本实施例中，一种无级色温及亮度调节的LED灯系统，包括有至少两组具有不同高低色温值的LED灯组3（为了便于理解，本实施例中为两组LED灯组3，其中，每组LED灯组3由多个LED灯串联而成）、调节转换模块1和处理模块2。

在本实施例中，调节转换模块1由调光电路（由可控硅电源调节元件等构成）、整流电路以及光电耦合器组成，利用各电气元件之间的相互配合以调节转换模块1具有相应的功能。调节转换模块1与外部供电电源相连接，从而利用调光电路将由外部供电电源输入的交流电转换输出斩波交流电，并且利用调光电路对斩波交流电的输出值大小进行调节；利用整理电路将由调光电路输出的斩波交流电转换成相应的直流电，通过光电耦合器将经整流后的直流电转换成相应的电信号。

在本实施例中，处理模块2包括控制单元21、计时单元22、存储单元23和检测单元24，控制单元21分别与光电耦合器、多组LED灯组3、计时单元22、存储单元23和检测单元24相电信连接；控制单元21用于接收由调节转换模块1（光电耦合器）输出的电信号，从而控制单元21根据所接收的电信号分别驱动多组LED灯组3进行相应的动作。利用光电耦合器的耦合作用，通过对斩波交流电的输出值大小进行调节，从而随斩波交流电的大小变化实时经光电耦合器实时输出相应的电信号至控制单元21。计时单元22具有计时功能，从控制单元21在接收到由光电耦合器输出的电信号起开始累计计时，直至累计时间值达到预设值时计时单元22停止计时，在本实施例中，该预设值可根据用户所需进行随意的设定，可为5s、10s、15s等不同数值，其中，在计时单元22累计计时期间，控制单元21将所接收到电信号换成相应的驱动信号（如，电压、电流等驱动LED灯工作的驱动电信号）分别传输至各LED灯组3，使各LED灯组3进行相应的点亮显示，从而使各LED灯组3进行混色，得到了相应的色温值；在此累计计时期间，用户操作调节转换模块1的调光电路对斩波交流电的输出值进行调节以改变各LED灯组3的色温，即，通过调节斩波交流电的输出值以使控制模块所接收到的电信号随之变化，处理模块2根据所接收的电信号数值大小进行数据处理，从而输出相应的驱动信号至各LED灯组3，进而便于用户在预设定时间内对LED灯的色温进行调节。待累积时间值达到预设值时，控制单元21将此刻的多组LED灯组3的占空比值传输至存储单元23内进行储存。在计时单元22停止计时后，控制单元21根据所接收到的电信号按储存于存储单元23的占空比值实时分别向各LED灯组3输出相应的驱动信号，即，用户当需要对LED灯进行亮度的调节时，通过对斩波交流电的大小进行调节以引起输出至控制单元21的电信号的数值变化，使得控制单元21输出至LED灯组3的驱动信号的随之变化（斩波交流电增大，则电信号和驱动信号增大；反之，斩波交流电减小，则电信号和驱动信号减小），从而实现对LED灯组3的亮度调节，同时由于占空比值不变使LED灯保持同一色温值进行亮度变化，实现了同一色温值的亮度调节且亮度调节为无级调节。

在本实施例中，外部供电电源的开关断开时，则使LED灯关闭；外部供电电源的开关闭合重启时，由于存储单元23内储存有占空比值，控制单元21按预先储存于存储单元23内的占空壁纸分别向各LED灯组3输出相应的驱动信号，使得LED灯保持上一次关闭前所设定的色温值，从而保证日常生活的正常使用，避免用户在每次开启时均需要重新设定色温的问题；另外，为了便于用户在外部供电电源的开关闭合重启后对色温值进行重新设置，在计时单元24累计计时期间，用户通过手动调节斩波交流电的输出值，从而使控制单元21所接收到的电信号出现变化，控制单元21根据电信号的变化实时将相应的驱动信号传输至多组LED灯组3，以对LED灯组3的色温进行实时的调节，待累积时间值达到预设值时，控制单元21将此刻的多组LED灯组3的占空比值传输至存储单元23内进行覆盖储存，以替换前一次预存在存储单元23内的占空比值。

在本实施例中，在实际应用中，当将斩波交流电调节至较小值为了便于理解，在本实施例中当低于外部供电电源输出值的2%则为较小值时，控制单元21会由于所接收到的电信号数值过小，从而会出现关闭LED灯组3的错判问题，从而将LED灯组3进行关闭且不会对LED灯组3的亮度进行调节控制，为此，处理模块2还设有与与控制单元21相电性连接的检测单元24，其中，其中，所述检测单元24用于检测控制单元21实时工作状态，其中，控制单元21的工作状态包括有关闭状态、调光状态、恒定状态，当外部供电电源断电时，此时控制单元21为关闭状态，在此下状态控制单元21不会对LED灯组3传输驱动信号；当控制单元21所接收到电信号存在变化时，此时控制单元21为调光状态，在此状态下，控制单元21始终会根据所接收的电信号变化而实时对LED灯组3传输相应的驱动信号，确保了LED灯组3在斩波交流电低输出时能够进行色温或亮度调节，避免LED灯组3出现错判的问题；当控制单元21所接收的电信号无变化时，此时控制单元21为恒定状态，在此状态下，控制单元21始终以恒定驱动信号传输至LED灯组，使多组LED灯组保持恒定的色温及亮度。

检测单元24在外部供电电源断电或复位开关11启动时，检测单元24启动以使处理模块2完全断电关闭，即，在检测单元24未启动时，LED灯组3始终不会将LED灯组3进行关闭操作，从而保证了LED灯组3在低电流时的正常使用。

现结合具体实施例对本发明的无级色温及亮度调节的LED灯系统的控制方法作进一步的说明。

一种无级色温及亮度调节的LED灯系统的控制方法，包括有以下步骤：

S1.接通外部供电电源的开关以使调节转换模块（1）和处理模块（2）启动。

S2.调节转换模块（1）将由外部供电电源输入的交流电转换输出斩波交流电，其中，通过手动对输出的斩波交流电的大小进行调节，并且将输出的斩波交流电经整流输出相应电信号传输至处理模块（2），与此同时，处理模块（2）检测存储单元（23）内是否储存有占空比值。

S3.若未检测到存储单元（23）内有相关的占空比值，则计时单元（22）从控制单元（21）接收到电信号起开始累计计时，其中，在累计计时期间，控制单元（21）根据所接收到的电信号变化实时向多组LED灯组（3）输出相应的驱动信号以调节多组LED灯组（3）工作，使之经混色得到相应的色温值。

若检测到存储单元（23）内有相关的占空比值，则控制单元（21）以存储有的占空比值将所接收到的电信号转换成相应的驱动信号分别输出至各LED灯组（3），并且计时单元（22）从控制单元（21）接收到电信号起开始累计计时，在累计计时期间，当控制单元（21）所接收到的电信号无变化，则使多组LED灯组（3）保持恒定的色温值，反之，当控制单元（21）所接收到的电信号有变化，则控制单元（21）实时向多组LED灯组（3）输出相应的驱动信号，使之混色得到相应的色温值。

S4.待累积时间值达到预设值时，计时单元（22）停止计时且控制单元（21）将此刻多组LED灯组（3）的占空比值传输至存储单元（23）内覆盖储存；停止计时之后，控制单元（21）以此占空比值将所接收到的电信号转换成相应的驱动信号分别输出至各LED灯组（3），实现多组LED灯组（3）亮度调节且保持恒定的色温值。

在本实施例中，当需要多组LED灯组（3）停止工作时，则断开外部供电电源的开关，使各LED灯组（3）停止工作；待下一次接通外部供电单元的开关时，多组LED灯组（3）依旧保持断电前的色温值。

在本实施例中，所述检测单元（24）实时检测控制单元（21）所处的工作状态。

以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种无级色温及亮度调节的LED灯系统，包括有至少两组具有不同高低色温值的LED灯组（3），其特征在于：还包括有：

一调节转换模块（1）：与预设有的外部供电电源相连接，将由外部供电电源输入的交流电转换输出斩波交流电，并且将斩波交流电经处理后输出相对应电信号，其中，该斩波交流电输出值大小可调；调节转换模块（1）由调光电路、整流电路以及光电耦合器组成，并且利用调光电路对斩波交流电的输出值大小进行调节；利用整理电路将由调光电路输出的斩波交流电转换成相应的直流电，通过光电耦合器将经整流后的直流电转换成相应的电信号；

一处理模块（2）：包括控制单元（21）、计时单元（22）和存储单元（23），所述控制单元（21）用于接收由调节转换模块（1）输出的电信号并根据电信号分别驱动多组LED灯组（3）进行相应的动作；所述计时单元（22）从控制单元（21）在接收到电信号起开始累计计时，直至累计时间值达到预设值时停止计时，其中，

在累计计时期间，控制单元（21）将所接收到的电信号转换成相对应的驱动信号实时调节多组的LED灯组（3）工作，使之经混色得到相应的色温值；

待累计时间值达到预设值时，控制单元（21）将此刻多组LED灯组（3）的占空比值传输至存储单元（23）内覆盖储存；

在计时单元（22）停止计时后，控制单元（21）根据所接收到电信号按储存于存储单元（23）内的占空比值实时分别向各LED灯组（3）输出相应的驱动信号，以对LED灯组（3）的亮度进行调节且保持恒定的色温值。

2.根据权利要求1所述的一种无级色温及亮度调节的LED灯系统，其特征在于：所述外部供电电源断电重启且存储单元（23）内储存有占空比值时，所述控制单元（21）按储存于存储单元（23）内的占空比值分别向各LED灯组（3）输出相应的驱动信号。

3.根据权利要求1或2所述的一种无级色温及亮度调节的LED灯系统，其特征在于：所述处理模块（2）还设有与控制单元（21）相电性连接的检测单元（24），其中，所述检测单元（24）用于检测控制单元（21）实时工作状态，其中，控制单元（21）的工作状态包括有关闭状态、调光状态、恒定状态。

4.一种权利要求1至3任意一项所述的一种无级色温及亮度调节的LED灯系统的控制方法，其特征在于：包括有以下步骤：

S1.接通外部供电电源的开关以使调节转换模块和处理模块启动；

S2.调节转换模块（1）将由外部供电电源输入的交流电转换输出斩波交流电，其中，通过手动对输出的斩波交流电的大小进行调节，并且将输出的斩波交流电经整流输出相应电信号传输至处理模块（2），与此同时，处理模块（2）检测存储单元（23）内是否储存有占空比值；

S3.若未检测到存储单元（23）内有相关的占空比值，则计时单元（22）从控制单元（21）接收到电信号起开始累计计时，其中，在累计计时期间，控制单元（21）根据所接收到的电信号变化实时向多组LED灯组（3）输出相应的驱动信号以调节多组LED灯组（3）工作，使之经混色得到相应的色温值；

若检测到存储单元（23）内有相关的占空比值，则控制单元（21）以存储有的占空比值将所接收到的电信号转换成相应的驱动信号分别输出至各LED灯组（3），并且计时单元（22）从控制单元（21）接收到电信号起开始累计计时，在累计计时期间，当控制单元（21）所接收到的电信号无变化，则使多组LED灯组（3）保持恒定的色温值，反之，当控制单元（21）所接收到的电信号有变化，则控制单元（21）实时向多组LED灯组（3）输出相应的驱动信号，使之混色得到相应的色温值；

S4.待累积时间值达到预设值时，计时单元（22）停止计时且控制单元（21）将此刻多组LED灯组（3）的占空比值传输至存储单元（23）内覆盖储存；停止计时之后，控制单元（21）以此占空比值将所接收到的电信号转换成相应的驱动信号分别输出至各LED灯组（3），实现多组LED灯组（3）亮度调节且保持恒定的色温值。

5.根据权利要求4所述的一种无级色温及亮度调节的LED灯系统的控制方法，其特征在于：当需要多组LED灯组（3）停止工作时，则断开外部供电电源的开关，使各LED灯组（3）停止工作；待下一次接通外部供电单元的开关时，多组LED灯组（3）依旧保持断电前的色温值。

6.根据权利要求4或5所述的一种无级色温及亮度调节的LED灯系统的控制方法，其特征在于：所述检测单元（24）实时检测控制单元（21）所处的工作状态。