CN108156700A - 一种提高白色光效的led灯具及控制方法 - Google Patents

一种提高白色光效的led灯具及控制方法 Download PDF

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    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules

Abstract

本发明一种提高白色光效的LED灯具，其LED灯珠均依次连接有驱动模块和PWM控制模块，PWM控制模块通过改变占空比调节驱动模块的驱动电流。本发明一种提高白色光效的LED灯具控制方法，包括：测试灯珠照度；对于RGB颜色的珠调整ER：EG：EB为(6‑6.5)：12：(0.9‑1.1)，或对于RGBW颜色的灯珠调整ER：EG：EB：EW为(5‑5.2)：10：(0.9‑1.1)：(13‑14)；测试灯具的色温。本发明的一种提高白色光效的LED灯具及控制方法通过调整彩色LED灯具的亮度，使LED灯具所有颜色全亮对外显示白光时功耗降低，光效提高，在相同的散热条件下，LED灯具的性能更加稳定。

Description

一种提高白色光效的LED灯具及控制方法
技术领域
本发明属于照明灯具技术领域，具体涉及一种提高白色光效的LED灯具，还涉及一种提高白色光效的LED灯具控制方法。
背景技术
目前的彩色LED灯具，一般为RGB或RGBW形式，在全亮显示白光时色温超过100000K。但是在实际应用中，需要的色温一般不需超过10000K，灯具全亮显示白光时会造成一些不必要的功耗，降低产品的光效，而且产品的散热成本也会比较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高白色光效的LED灯具，通过调整彩色LED灯具的照度，使得灯具所有颜色全亮显示白光时功耗降低，光效提高，在相同的散热条件下，使LED灯具的性能更稳定。
本发明的目的还在于提供一种提高白色光效的LED灯具控制方法，其通过调整各种颜色灯珠的照度，使得灯具所有颜色全亮显示白光时功耗降低，光效提高。
本发明所采用的一种技术方案是：一种提高白色光效的LED灯具，包括多个LED灯珠，每个所述LED灯珠均依次连接有LED驱动模块和PWM控制模块，所述PWM控制模块通过改变占空比调节所述LED驱动模块输出的驱动电流。
进一步的，多个所述PWM控制模块共同连接于MCU控制器。
进一步的，所述MCU控制器还连接有用于获取所述彩色LED灯珠每种颜色照度的照度采集模块。
事例性的，所述照度采集模块为彩色照度计。
事例性的，所述MCU控制器为FPGA。
事例性的，所述彩色LED灯珠为RGB颜色或RGBW颜色的灯珠。
本发明所采用的另一种技术方案是：一种提高白色光效的LED灯具控制方法，利用如上所述的一种提高白色光效的LED灯具实现，具体包括以下步骤：
步骤1，初始数据测试：
MCU控制器通过照度采集模块获取LED灯珠每种颜色的照度，对于RGB颜色的LED灯珠记为ER、EG、EB或者对于RGBW颜色的LED灯珠记为ER、EG、EB、EW；
步骤2，供电电流调整：
对于RGB颜色的LED灯珠，以EG为基准，确认ER：EG：EB是否为(6-6.5)：12：(0.9-1.1)，如果是则不用调整红色和蓝色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块通过改变占空比调节所述LED驱动模块输出的驱动电流、进而改变红色和/或蓝色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；
或者对于RGBW颜色的LED灯珠，确认EG：EW是否为1：(1.3-1.4)，如果是则不用调整绿色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块通过改变占空比调节所述LED驱动模块输出的驱动电流、进而改变绿色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；然后以以EG为基准，确认ER：EG：EB：EW是否为(5-5.2)：10：(0.9-1.1)：(13-14)，如果是则不用调整红色和蓝色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块通过改变占空比调节所述LED驱动模块输出的驱动电流、进而改变红色和/或蓝色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；
步骤3，测试确认：
测试调整后的LED灯具的色温T是否在10000K±300K之内，如果是则调整结束；如果不是，重复步骤2对红色和/或蓝色LED灯珠照度进行微调，直至满足LED灯具色温T在10000K±300K之内为止。
本发明的一种提高白色光效的LED灯具及控制方法通过调整彩色LED灯具的亮度，使LED灯具所有颜色全亮对外显示白光时功耗降低，光效提高，在相同的散热条件下，LED灯具的性能更加稳定。
附图说明
图1是本发明一种提高白色光效的LED灯具的结构示意图。
图中，1.MCU控制器，2.PWM控制模块，3.LED驱动模块，4.照度采集模块。
具体实施方式
参见图1，本发明提供的一种提高白色光效的LED灯具，包括多个RGB颜色或RGBW颜色的彩色LED灯珠，每个彩色LED灯珠依次连接有LED驱动模块3和PWM控制模块2，PWM控制模块2通过改变占空比调节所述LED驱动模块3输出的用于驱动彩色LED灯珠发光的驱动电流。
为了实现精确化地控制，上述PWM控制模块2共同连接于MCU控制器1，MCU控制器1则利用照度采集模块4获取彩色LED灯珠每种颜色照度。
事例性的，照度采集模块4可以为彩色照度计。MCU控制器1可以为FPGA(可编程逻辑控制器件)。
本发明提供的一种提高白色光效的LED灯具控制方法，利用如上所述的提高白色光效的LED灯具实现，具体包括以下步骤：
步骤1，初始数据测试：
MCU控制器通过照度采集模块获取LED灯珠每种颜色的照度，对于RGB颜色的LED灯珠记为ER、EG、EB或者对于RGBW颜色的LED灯珠记为ER、EG、EB、EW；
步骤2，供电电流调整：
对于RGB颜色的LED灯珠，以EG为基准，确认ER：EG：EB是否为(6-6.5)：12：(0.9-1.1)，如果是则不用调整红色和蓝色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块通过改变占空比调节所述LED驱动模块输出的驱动电流、进而改变红色和/或蓝色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；
或者对于RGBW颜色的LED灯珠，确认EG：EW是否为1：(1.3-1.4)，如果是则不用调整绿色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块通过改变占空比调节所述LED驱动模块输出的驱动电流、进而改变绿色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；然后以以EG为基准，确认ER：EG：EB：EW是否为(5-5.2)：10：(0.9-1.1)：(13-14)，如果是则不用调整红色和蓝色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块通过改变占空比调节所述LED驱动模块输出的驱动电流、进而改变红色和/或蓝色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；
步骤3，测试确认：
测试调整后的LED灯具的色温T是否在10000K±300K之内，如果是则调整结束；如果不是，重复步骤2对红色和/或蓝色LED灯珠照度进行微调，直至满足LED灯具色温T在10000K±300K之内为止。
本发明的LED灯具的颜色包含多个RGB或RGBW灯颜色的灯珠，每种颜色的灯珠电流可以通过PWM控制模块2和LED驱动模块3单独控制。灯具单独使用彩色颜色时，PWM信号控制电路不对灯具的照度进行控制。灯具使用全亮的白光时，由于常规使用白光的色温不超过10000K，而灯具所有颜色全亮时的白光色温一般超过100000K。因此，对于RGB构成的LED灯具，通过MCU控制器1控制PWM控制模块2调整期占空比，控制LED驱动模块3输出的控制灯具各颜色的工作电流，调整灯具光效较低的颜色B(或R和B)，调整后RGB三种颜色的照度比例达到(6-6.5)：12：(0.9-1.1)，可以使灯具的白光色温达到或接近10000K；而对于RGBW的灯具，一般W的照度是G的照度的1.3-1.4倍，通过PWM控制模块2，将RGBW的照度比例调整为(5-5.2)：10：(0.9-1.1)：(13-14)时，可以使灯具的白光色温达到或接近10000K，由于R/B对灯具照度的贡献较低，此时灯具的整体照度降低有限，但是功耗却有明显降低，灯具的光效明显提升。在不影响使用效果的前提下，灯具的功耗降低，在相同的散热条件下产品的性能更稳定，光效会有明显的提升。
下面通过一个具体实施例对本发明的技术方案做出进一步地详细说明。
本实施例以一款LED彩色PAR灯为例进行详细说明。灯具的颜色为RGBW，其中R的功率为40W，全亮时照度为1000lx；G的功率为48W，全亮时的照度为1800lx；B的功率为44W，全亮时照度为350lx；W的功率为45W，全亮时的照度为2600lx。调整前灯具全亮时白光色温超过100000K，灯具功率为140W、照度5400lx、光效38lx/W。经过计算测试，将白色的灯珠的电流保持不变；将红色的电流降低为原来的90％，照度为900lx，将B的电流降低为原来60％时，照度为180lx，此时RGB的照度比例5:10:1，而灯具的白光色温为10090K。此时灯具的照度为5180lx，功率为112W，光效为46lx/W。经过测试调整计算，灯具的功率降低为112W，功耗降低，在相同的散热条件下产品的性能更稳定；同时产品的光效提升20％以上。
当然，可以理解，对于颜色为RGB组成的LED灯具，由于没有白色，只需考虑红绿蓝三种颜色LED灯珠，以红色灯珠的照度为基准调整绿、蓝两种颜色的灯珠照度，使其满足(6-6.5)：12：(0.9-1.1)、LED灯具的色温T是否在10000K±300K之内即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种提高白色光效的LED灯具，其特征在于，包括多个LED灯珠，每个所述LED灯珠均依次连接有LED驱动模块(3)和PWM控制模块(2)，所述PWM控制模块(2)通过改变占空比调节所述LED驱动模块(3)输出的驱动电流。
2.如权利要求1所述的一种提高白色光效的LED灯具，其特征在于，多个所述PWM控制模块(2)共同连接于MCU控制器(1)。
3.如权利要求2所述的一种提高白色光效的LED灯具，其特征在于，所述MCU控制器(1)还连接有用于获取所述LED灯珠每种颜色照度的照度采集模块(4)。
4.如权利要求3所述的一种提高白色光效的LED灯具，其特征在于，所述照度采集模块(4)为彩色照度计。
5.如权利要求2所述的一种提高白色光效的LED灯具，其特征在于，所述MCU控制器(1)为FPGA。
6.如权利要求1所述的一种提高白色光效的LED灯具，其特征在于，所述LED灯珠为RGB颜色或RGBW颜色的灯珠。
7.一种提高白色光效的LED灯具控制方法，其特征在于，利用如权利要求1-6任一项所述的一种提高白色光效的LED灯具实现，具体包括以下步骤：
步骤1，初始数据测试：
MCU控制器(1)通过照度采集模块(4)获取LED灯珠每种颜色的照度，对于RGB颜色的LED灯珠记为ER、EG、EB或者对于RGBW颜色的LED灯珠记为ER、EG、EB、EW；
步骤2，供电电流调整：
对于RGB颜色的LED灯珠，以EG为基准，确认ER：EG：EB是否为(6-6.5)：12：(0.9-1.1)，如果是则不用调整红色和蓝色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块(2)通过改变占空比调节所述LED驱动模块(3)输出的驱动电流、进而改变红色和/或蓝色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；
或者对于RGBW颜色的LED灯珠，确认EG：EW是否为1：(1.3-1.4)，如果是则不用调整绿色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块(2)通过改变占空比调节所述LED驱动模块(3)输出的驱动电流、进而改变绿色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；然后以以EG为基准，确认ER：EG：EB：EW是否为(5-5.2)：10：(0.9-1.1)：(13-14)，如果是则不用调整红色和蓝色LED灯珠，如果不是则通过PWM控制模块(2)通过改变占空比调节所述LED驱动模块(3)输出的驱动电流、进而改变红色和/或蓝色LED灯珠的照度，直至符合这一比例；
步骤3，测试确认：
测试调整后的LED灯具的色温T是否在10000K±300K之内，如果是则调整结束；如果不是，重复步骤2对红色和/或蓝色LED灯珠照度进行微调，直至满足LED灯具色温T在10000K±300K之内为止。
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