CN108174474A - 开闭时具有调光功能的led灯及其开启和关闭时的调光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种开闭时具有调光功能的LED灯及其开启和关闭时的调光方法，其包括：LED光源、与LED光源相连的可控硅调光电源，以及串接于输电线上的开关和控制器，所述控制器与可控硅调光电源相连，所述控制器包括处理器以及交流控制模块，所述交流控制模块包括两路反向设置的通断模块，每个通断模块与所述处理器的一个控制信号输出端相连且均与所述可控硅调光电源相连；当打开或关闭所述开关时，处理器调整输出的控制信号以逐渐增加或减少两个通断模块轮流导通的时间，控制可控硅调光电源输出电压的变化实现LED光源的调光。本发明具有开启时光亮度由低到高和关机时光亮度由高到低的功能。

Description

开闭时具有调光功能的LED灯及其开启和关闭时的调光方法
技术领域
本发明涉及LED灯，特别是涉及一种开闭时具有调光功能的LED灯及其开启和关闭时的调光方法。
背景技术
就LED智能照明控制系统的应用而言，调光应用应当是未来的一大技术点。这里的调光不仅仅指调节照度，还包括颜色、色温甚至光谱。由于LED的高度灵活性，结合智能控制系统的光谱组装技术可被广泛应用于农业照明、办公、家居、酒店、路灯、医疗和生理学等照明领域，为照明领域带来革命性的变革。
LED照明具有节能、环保、寿命长等明显优势，随着价格的下降，近年来普及速度明显加快，与此同时，LED照明控制技术也得到较快发展。新型LED控制系统综合运用微控制器、无线通信、传感器等技术手段，实现多参量、智能化、场景化照明控制，能够营造出富有艺术感的光线氛围，带给人们美的享受，也能最大限度提高电能利用率，达到节能降耗的效果。由于造价等方面的原因，目前LED照明控制系统主要用于户外公共照明、景观照明、舞台灯光控制等场合，家用LED基本还是以功能性照明为主，多数仍沿用传统的简单开关控制，光强和色温基本上固定不变，难以满足家庭用户个性化、艺术化的照明需求。
在传统照明时期，白炽灯、卤钨灯等灯具的调光需求催生出了相控调光器，主要分为可控硅调光(前沿相控方式)、MOS晶体管调光(后沿相控方式)及正弦波电压变换调光(SVC)。其中，最为广泛应用的为前沿相控方式，其工作原理在于用双向晶闸管(TRIAC)将市电正弦波的前沿斩断不同比例，改变输出电压的有效值，从而调节负载的功率而实现调光。如中国专利201621097150.X提供一种通过可控硅调光电源实现色温调节的装置，包括可控硅调光电源、可控硅调光器和控制装置，所述可控硅调光电源包括前沿相切调光电源和后沿相切调光电源，所述可控硅调光器连接至所述可控硅调光光源，所述可控硅调光电源连接至控制装置，所述控制装置的输出连接至双色温LED光源。
基于以上调光只能改变照明的亮度或色彩变换而不能改变灯光开启时光亮度由低到高和关机时光亮度由高到低的此项功能，因此需要一种可在开关时进行光亮度调节的LED灯。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种开闭时具有调光功能的LED灯及其开启和关闭时的调光方法，用于解决现有技术中LED灯开启或关闭时直接变亮和关断，给使用者带来不便的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种开闭时具有调光功能的LED灯，其包括：LED光源、与LED光源相连的可控硅调光电源，以及串接于输电线上的开关和控制器，所述控制器与可控硅调光电源相连，所述控制器包括处理器以及交流控制模块，所述交流控制模块包括两路反向设置的通断模块，每个通断模块与所述处理器的一个控制信号输出端相连且均与所述可控硅调光电源相连；当打开或关闭所述开关时，处理器调整输出的控制信号以逐渐增加或减少两个通断模块轮流导通的时间，控制可控硅调光电源输出电压的变化实现LED光源的调光。
优选的，所述控制器还包括分别与处理器相连的晶振电路模块和复位电路模块。
优选的，所述输电线为220V交流电，所述控制器内设有交流变直流电路模块，所述开关经所述交流变直流电路模块后与所述处理器的电压输入端相连。
优选的，所述控制器还包括稳压电路模块，稳压电路模块串接在所述交流变直流电路模块与所述处理器的电压输入端之间。
优选的，所述通断模块为绝缘栅双极晶闸管。
优选的，所述开关与所述控制器之间还串接一个设定所述LED光源光亮度大小的调光件。
本发明还提供一种LED灯开启时的调光方法，所述LED灯为如上所述的开闭时具有调光功能的LED灯，开启时的调光方法包括以下步骤：
启动所述开关，所述处理器获取开启信号，处理器按预设调光开启时间来调整输出的控制信号，以线性增加两个通断模块的导通时间，直至两个通断模块完全轮流导通，完成LED光源的开启。
优选的，所述LED灯还包括串接在所述开关与所述控制器之间用于设定所述LED光源光亮度大小的调光件；当LED光源在上次使用过程中，通过调光件将所述LED光源的光亮度调整为所需亮度值，并且保持至LED灯关闭，所述处理器存储所述所需亮度值，当再次启动所述开关时，所述处理器按所述开启时的调光方法来控制所述LED光源的光亮度增至所述所需亮度值，即完成开启。
本发明还提供一种LED灯关闭时的调光方法，所述LED灯为如上所述的开闭时具有调光功能的LED灯，关闭时的调光方法包括：
关闭所述开关，所述处理器获取关闭信号，处理器按预设调光关闭时间调整输出的控制信号，线性减少两个通断模块的导通时间，直至两个通断模块持续断开，完成LED光源的关闭。
如上所述，本发明的开闭时具有调光功能的LED灯及其开启和关闭时的调光方法，具有以下有益效果：本发明在不改变可控硅调光电源的基础上，利用控制器控制两路通断模块轮流导通，以此调节可控硅调光电源输出电压的变化实现调光，实现了开启时光亮度由低到高和关机时光亮度由高到低。本发明具有操控性好、配置灵活、成本较低等优点，可满足家用LED场景化照明的基本需求，对促进家用LED照明的普及具有积极意义。
附图说明
图1显示为本发明的开闭时具有调光功能的LED灯的一实施例图。
图2显示为本发明的LED灯开启时的控制信号控制示意图。
图3显示为本发明的开闭时具有调光功能的LED灯的另一实施例图
元件标号说明
1 开关
2 控制器
21 交流变直流电路模块
22 稳压电路模块
23 交流控制模块
24 处理器
25 复位电路模块
26 晶振电路模块
3 可控硅调光电源
4 LED光源
5 输电线
6 调光件
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种开闭时具有调光功能的LED灯，其包括：LED光源4、与LED光源4相连的可控硅调光电源3，以及串接于输电线5上的开关1和控制器2，所述控制器2与可控硅调光电源3相连，所述控制器2包括处理器24以及交流控制模块23，所述交流控制模块23包括两路反向设置的通断模块，每个通断模块与所述处理器24的一个控制信号输出端相连且均与所述可控硅调光电源3相连；当打开或关闭所述开关1时，处理器24调整输出的控制信号以逐渐增加或减少两个通断模块轮流导通的时间，控制可控硅调光电源输出电压的变化实现LED光源的调光。本发明通过控制器来控制可控硅调光电源3的输出电压，并且利用处理器24调整输出的控制信号以逐渐增加或减少两个通断模块轮流导通的时间，即通过控制信号的线性增加来实现LED光源开启时的逐渐变亮，通过控制信号的线性减少来实现LED光源关闭时的逐渐变暗，给使用者带来方便。
本发明的LED灯每次开启时，灯光会由低到高慢慢亮起达到预先设定的亮度，也不会向传统灯开启时灯瞬间达到最达亮度形成对眼睛视网膜的伤害，关灯时灯也不会向传统灯一样瞬间熄灭，而是慢慢由亮到暗从而有效的保护使用者的眼睛，而不会造成眼睛黑洞的现象。因人眼对灯光环境的明暗需要进行调节和适应，视觉的调节和适应的过程是眼睛瞳孔放大或缩小以及锥状细胞和杆状细胞过渡来完成的，需要一定的时间，如长期处于此状况下必将使瞳孔括约肌和视网膜过渡使用而疲劳、酸痛甚至伤害视觉神经.严重还会头晕头痛.心烦紧张、心动过速，由其是当你晚上熟睡后起来时如打开灯，灯亮度瞬间会达到最大值亮起会让你瞬间看不见眼睛模糊，而本发明的LED灯就是针对以上生活中长期困扰的灯光无法实现渐亮或渐暗的问题而设计。
本实施例中的处理器可以为单片机，为使单片机更稳定的工作，本实施例中控制器还包括分别与处理器相连的晶振电路模块26和复位电路模块25。晶振电路模块26提供单片机时间基准实现更准确和稳定的时间计时；复位电路模块25确保单片机正常启动和工作。
上述输电线5为220V交流电，所述控制器内设有交流变直流电路模块21，开关1经所述交流变直流电路模块21后与所述处理器24的电压输入端相连。为给处理器供电稳定，本实施例中控制器还包括稳压电路模块22，稳压电路模块22串接在所述交流变直流电路模块21与所述处理器24的电压输入端之间。本实施例中的稳压电路模块为LDO稳压电路，将输入的直流降低到3.3V并降低电压波动的范围。本实施例中上述通断模块为绝缘栅双极晶闸管。
本实施例的LED灯为适应各种场景使用，见图3所示，其还包括：在开关1与所述控制器2之间串联设置的一个设定所述LED光源4光亮度大小的调光件6；使用者在使用时可根据需求来调整调光件6，来调整LED灯的光亮度到所需亮度。本实施例中的调光件6可为调整旋钮，或滑动按键，或者其他调整按钮。
本发明还提供一种LED灯开启时的调光方法，LED灯为如上所述的开闭时具有调光功能的LED灯，调光方法包括：启动所述开关1，所述处理器24获取开启信号，处理器24按预设调光开启时间调整输出的控制信号，以线性增加两个通断模块的导通时间，直至两个通断模块完全轮流导通，完成LED光源4的开启。
上述开启信号可以为上电信号或者是其他按键开启信号，本实施例中的处理器24可为单片机，当获取上电或按键开启信号时，单片机24会进入渐变调亮功能，通过调整PWM信号的输出控制通断模块的导通，每间隔固定时间增加一定量PWM的占空比直至占空比为100％，完成LED光源4的开启。
见图2所示，本实施例中上述预设调光开启时间为2s，单片机输出的上述控制信号为PWM信号，通过调整PWM信号的输出控制通断模块的导通，为实现线性增加，本实施例每20毫秒时间增加或减少1％的PWM信号占空比，总共2秒后完全开启，实现灯光的渐亮。
本发明还提供一种LED灯关闭时的调光方法，LED灯为如上所述的开闭时具有调光功能的LED灯，调光方法包括以下步骤：关闭所述开关1，所述处理器24获取关闭信号，处理器24按预设调光关闭时间调整输出的控制信号，线性减少两个通断模块的导通时间，直至两个通断模块持续断开，完成LED光源4的关闭。
本实施例中上述处理器为单片机，当获取按键关闭信号时，单片机会进入渐变调暗功能，通过调整PWM信号的输出控制通断模块的导通，每间隔固定时间减少一定量PWM的占空比直至占空比为0％。
当本实施例的LED灯还包括上述调光件6时，上述处理器24具有记忆功能；当LED光源4在上次使用过程中，通过调光件6将LED光源的光亮度调整为所需亮度值，并且保持至LED灯关闭，处理器24存储所需亮度值，当再次启动开关1时，处理器24按上述开启时的调光方法来控制LED光源4的光亮度增至所需亮度值，即完成开启。举例说明，当上次使用时，将LED光源的光亮度调整至70％的亮度，则再次开启时，处理器控制LED光源线性增加亮度至70％即结束，完成LED的开启。
综上所述，本发明的开闭时具有调光功能的LED灯及其开启和关闭时的调光方法，在不改变可控硅调光电源的基础上，利用控制器控制两路通断模块轮流导通，以此调节可控硅调光电源输出电压的变化实现调光，实现开启时光亮度由低到高和关机时光亮度由高到低的功能。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种开闭时具有调光功能的LED灯，其特征在于，包括：LED光源、与LED光源相连的可控硅调光电源，以及串接于输电线上的开关和控制器，所述控制器与可控硅调光电源相连，所述控制器包括处理器以及交流控制模块，所述交流控制模块包括两路反向设置的通断模块，每个通断模块与所述处理器的一个控制信号输出端相连且均与所述可控硅调光电源相连；当打开或关闭所述开关时，处理器调整输出的控制信号以逐渐增加或减少两个通断模块轮流导通的时间，控制可控硅调光电源输出电压的变化实现LED光源的调光。
2.根据权利要求1所述的开闭时具有调光功能的LED灯，其特征在于：所述控制器还包括分别与处理器相连的晶振电路模块和复位电路模块。
3.根据权利要求1所述的开闭时具有调光功能的LED灯，其特征在于：所述输电线为220V交流电，所述控制器内设有交流变直流电路模块，所述开关经所述交流变直流电路模块后与所述处理器的电压输入端相连。
4.根据权利要求3所述的开闭时具有调光功能的LED灯，其特征在于：所述控制器还包括稳压电路模块，稳压电路模块串接在所述交流变直流电路模块与所述处理器的电压输入端之间。
5.根据权利要求1所述的开闭时具有调光功能的LED灯，其特征在于：所述通断模块为绝缘栅双极晶闸管。
6.根据权利要求1所述的开闭时具有调光功能的LED灯，其特征在于：所述开关与所述控制器之间还串接一个设定所述LED光源光亮度大小的调光件。
7.一种LED灯开启时的调光方法，其特征在于：所述LED灯为如权利要求1至权利要求5任一项所述的开闭时具有调光功能的LED灯，开启时的调光方法包括：启动所述开关，所述处理器获取开启信号，处理器按预设调光开启时间来调整输出的控制信号，以线性增加两个通断模块的导通时间，直至两个通断模块完全轮流导通，完成LED光源的开启。
8.根据权利要求7所述的LED灯开启时的调光方法，其特征在于：所述LED灯还包括串接在所述开关与所述控制器之间用于设定所述LED光源光亮度大小的调光件；当LED光源在上次使用过程中，通过调光件将所述LED光源的光亮度调整为所需亮度值，并且保持至LED灯关闭，所述处理器存储所述所需亮度值，当再次启动所述开关时，所述处理器按所述开启时的调光方法来控制所述LED光源的光亮度增至所述所需亮度值，即完成开启。
9.一种LED灯关闭时的调光方法，其特征在于：所述LED灯为如权利要求1至权利要求6任一项所述的开闭时具有调光功能的LED灯，关闭时的调光方法包括：
关闭所述开关，所述处理器获取关闭信号，处理器按预设调光关闭时间调整输出的控制信号，线性减少两个通断模块的导通时间，直至两个通断模块持续断开，完成LED光源的关闭。
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