CN110730535A - 一种通过调光进行色温切换的模组和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及调光调色技术领域。本发明公开了一种通过调光进行色温切换的模组和方法，其中模组包括波形转换电路、主控模块和多个开关电路，波形转换电路用于将调光器输出的电压信号转换为相应的方波信号并传输给主控模块，多个开关电路分别用于与多个具有不同色温的LED灯一一串联，多个具有不同色温的LED灯分别由该调光器进行调光，多个开关电路的控制端分别与主控模块的控制输出端连接，主控模块根据方波信号的占空比控制相应的开关电路导通。本发明实现了通过调光器调光自动切换色温的功能，使用便捷，且该模组为独立的模组，可自由装卸，将该模组接入到现有的各种调光灯具中即可实现通过调光器调光进行切换色温功能，电路改造工作量小，成本低。

Description

一种通过调光进行色温切换的模组和方法

技术领域

本发明属于调光调色技术领域，具体地涉及一种通过调光进行色温切换的模组和方法。

背景技术

在调光器调暗的过程中，若使灯具同时降低色温(如3000K变为2700K、2700K变为2200K等)，降低色温后，颜色比较红，这种光能够给人一种温暖、舒适和放松的感觉，提高了用户体验。

然而，当前采用可控硅调光的LED灯基本上只有调亮度的功能，无法进行调色温。虽然市面上已有调光调色的LED灯具，但大多都是通过墙壁开关ON-OFF-ON进行切换色温，无法满足用户在调暗时自动降低色温的需求，使用不够便捷，且现有的调光调色的LED灯具，无法利用原有的可控硅调光器，线路改造量大，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过调光进行色温切换的模组和方法用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种通过调光进行色温切换的方法，包括如下步骤：

A1，将调光器输出的电压信号转换为相应的方波信号，检测该方波信号的占空比；

A2，将最大的占空比与最小的占空比之间划分为多个区间，设置多个具有不同色温的LED灯，且多个LED灯与多个区间一一对应，根据检测到的占空比所在的区间，切换与该区间相对应的LED灯工作，同时该LED灯由该调光器进行调光。

进一步的，步骤A1中，采用光耦将调光器输出的电压信号转换为方波信号。

进一步的，步骤A2中，将最大的占空比与最小的占空比之间划分为两个区间，设置两个具有高低色温的LED灯，对应于高亮度的区间对应高色温的LED灯，对应于低亮度的区间对应低色温的LED灯。

本发明还公开了一种通过调光进行色温切换的模组，包括波形转换电路、主控模块和多个开关电路，所述波形转换电路用于将调光器输出的电压信号转换为相应的方波信号并传输给主控模块，多个开关电路分别用于与多个具有不同色温的LED灯一一串联，多个具有不同色温的LED灯分别由该调光器进行调光，多个开关电路的控制端分别与主控模块的控制输出端连接，所述主控模块采用上述的通过调光进行色温切换的方法控制相应的开关电路导通。

进一步的，所述开关电路采用MOS管来实现。

进一步的，所述波形转换电路采用光耦U1来实现，所述光耦U1的输入端接调光器的输出端，所述光耦U1的输出端接主控模块的检测端。

更进一步的，所述波形转换电路还包括整流桥BD1、NPN三极管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、和稳压管D1，所述整流桥BD1的两输入端分别接调光器的输出端和交流电的零线，所述整流桥BD1的输出正端依次串联电阻R1和稳压管D1接整流桥BD1的输出负端，所述电阻R1和稳压管D1之间的节点依次串联光耦U1的输入端和NPN三极管Q3接整流桥BD1的输出负端，所述调光器的输出端依次串联电阻R2和R4接整流桥BD1的输出负端，所述零线依次串联电阻R3和R4接整流桥BD1的输出负端，所述电阻R4与电阻R2和R3之间的节点接NPN三极管Q3的基极。

更进一步的，还包括电容C1和C2，所述电容C1与稳压管D1并联，所述电容C2与电阻R4并联。

进一步的，还包括DC-DC降压电路，所述DC-DC降压电路为主控模块供电。

进一步的，所述LED灯的数量为两个，相应地，所述开关电路的数量为两个。

本发明的有益技术效果：

本发明实现了通过调光器调光自动切换色温的功能，使用便捷，提高用户体验感，且该模组为独立的模组，可自由装卸，将该模组接入到现有的各种调光灯具中即可实现通过调光器调光进行自动切换色温功能，无需对原有的调光器和电路进行更换，线路改造工作量小，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的通过调光进行色温切换的方法流程图；

图2为本发明实施例一的通过调光进行色温切换的模组的电路原理图；

图3为本发明实施例一的通过调光进行色温切换的模组的安装电路示意图；

图4为本发明实施例二的通过调光进行色温切换的模组的电路原理图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一

如图1所示，一种通过调光进行色温切换的方法，包括如下步骤：

A1，将调光器输出的电压信号转换为相应的方波信号，检测该方波信号的占空比。

具体的，调光器优选为可控硅调光器，采用光耦将经调光器截取后输出的电压信号转换为方波信号。

A2，将最大的占空比与最小的占空比之间划分为多个区间，设置多个具有不同色温的LED灯，且多个LED灯与多个区间一一对应，根据检测到的占空比所在的区间，切换与该区间相对应的LED灯工作，同时该LED灯由该调光器进行调光。

具体的，最大的占空比与最小的占空比是指调光器在调光过程中，处于最亮位置和最暗位置时所输出的电压波形转换成方波的占空比。

本具体实施例中，将最大的占空比与最小的占空比之间划分为两个区间，设置两个具有高低色温的LED灯，如分别为色温3000K的LED灯和色温2700K的LED灯，但并不限于此，在其它实施例中，具体色温可以根据实际需要进行设定。

对应于高亮度的区间对应高色温(3000K)的LED灯，对应于低亮度的区间对应低色温(2700K)的LED灯。这样，在调光器调暗的过程中，即可自动将LED灯的色温由3000K切换为2700K，降低色温后，颜色比较红，这种光能够给人一种温暖、舒适和放松的感觉，提高了用户体验。

当然，在其它实施例中，最大的占空比与最小的占空比之间也可以划分为多于两个区间，如3个、4个等等，相应地，设有相同数量的具有不同色温的LED灯与其一一对应，从而实现在调光器调暗的过程中，实现色温多级切换。

实施例二

如图2和3所示，本发明还公开了一种通过调光进行色温切换的模组1，包括波形转换电路、主控模块11和多个开关电路，多个开关电路分别用于与多个具有不同色温的LED灯一一串联，本具体实施例中，开关电路的数量为2个，分别为第一开关电路Q1和第二开关电路Q2，相应地，LED灯的数量也为两个，分别为第一LED灯41和第二LED灯42，本实施例中，第一LED灯41和第二LED灯42的色温分别为3000K和2700K，但并不限于此，在其它实施例中，第一LED灯41和第二LED灯42的色温可以根据实际需要进行选择，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2分别与第一LED灯41和第二LED灯42串联，第一LED灯41和第二LED灯42的输入端接LED驱动器3，LED驱动器3的输入端接调光器2的输出端，第一LED灯41和第二LED灯42由调光器2进行调光。

当然，在其它实施例中，开关电路的数量也可以是多于两个，如三个、四个、五个等等，相应地，LED灯的数量与开关电路的数量相同，且分别一一串联。

本具体实施例中，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2均采用NMOS管来实现，实现简单，且性能好，但并不以此为限，在其它实施例中，第一开关电路Q1和第二开关电路Q2也可以采用其它的开关管来实现。NMOS管Q1和NMOS管Q2的栅极分别与主控模块11的控制输出端P1和P2连接，NMOS管Q1和NMOS管Q2的漏极LED1-和LED2-分别用于接第一LED灯41和第二LED灯42的阴极，NMOS管Q1和NMOS管Q2的源极DGND用于接LED驱动器3的输出负端L-(DGND)。

本具体实施例中，主控模块11优选采用MCU微处理器来实现，易于实现，成本低，但并不限于此。

所述波形转换电路用于将调光器2输出的电压信号转换为相应的方波信号并传输给主控模块11，所述主控模块11采用实施例一的通过调光进行色温切换的方法控制相应的第一开关电路Q1和第二开关电路Q2导通，以进行色温切换。

本具体实施例中，所述波形转换电路采用光耦U1来实现，所述光耦U1的输入端接调光器2的输出端，所述光耦U1的输出端接主控模块11的检测端。当然，在其它实施例中，波形转换电路也可以采用现有的其它波形转换电路来实现。

具体的，本实施例中，光耦U1为光敏三极管输出型的光耦，光耦U1的发光二极管的正端和负端分别用于接调光器2的输出端和零线N，光耦U1的光敏三极管的集电极接主控模块11的检测端，光耦U1的光敏三极管的发射极接地。

本具体实施例中，还包括DC-DC降压电路12，所述DC-DC降压电路12为主控模块11供电，所述DC-DC降压电路12的输入端V+用于接LED驱动器3的输出正端L+。

安装时，如图3所示，在原有的支持可控硅调光的LED驱动器3中，将本实施例的模组1的波形转换电路的输入端L1和N分别接在调光器2的输出端和零线N上(L1和N可任意调换)，DC-DC降压电路12的输入端V+接LED驱动器3的输出正端L+，DGND端连接LED驱动器3的输出负端L-，第一LED灯41和第二LED灯42的阳极都接在LED驱动器3的输出正端L+，将第一LED灯41的阴极接模组1的端口LED1-，第二LED灯42的阴极接模组1的端口LED2-，这样就完成了该模组1的接入，无需更换原有的调光器2和LED驱动器3，线路改造量小，成本低，且可自由装卸。

工作过程：

波形转换电路将经过调光器2截取后的波形通过光耦U1转化为主控模块11可识别的方波信号，主控模块11采样该方波信号的占空比，判断采样到的占空比所在的区间，本实施例中，通过设置一切换阈值来作为设定的两个区间的分界点，当调光器2调在高亮度的位置时，此时，主控模块11采样到的占空比处于第一区间，主控模块11控制第一开关电路Q1导通，第二开关电路Q2断开，此时第一LED灯41(色温3000K)为点亮状态，第二LED灯42(色温2700K)为熄灭状态，在调光器从高亮度调到低亮度的过程中，第一LED灯41的亮度逐渐变暗，直到主控模块11判断采样到的占空比达到或越过切换阈值时，即占空比处于第二区间，主控模块11控制第一开关电路Q1关断，第二开关电路Q2导通，此时第一LED灯41(色温3000K)为熄灭状态，第二LED灯42(色温2700K)为点亮状态，从而完成色温的切换，在调光器2继续调暗的过程中，第二LED灯42的亮度逐渐变暗；在调光器2往回调亮时，当主控模块11判断采样到的占空比达到或越过切换阈值时，又会切换为第一LED灯41(色温3000K)为点亮状态，第二LED灯42(色温2700K)为熄灭状态，色温又切换回来。

实施例三

如图4所示，本实施例与实施例二的区别在于：所述波形转换电路还包括整流桥BD1、NPN三极管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、和稳压管D1，所述整流桥BD1的两输入端L1和N分别接调光器2的输出端和交流电的零线N，所述整流桥BD1的输出正端依次串联电阻R1和稳压管D1接整流桥BD1的输出负端，所述电阻R1和稳压管D1之间的节点依次串联光耦U1的输入端和NPN三极管Q3接整流桥BD1的输出负端，所述调光器2的输出端依次串联电阻R2和R4接整流桥BD1的输出负端，所述零线N依次串联电阻R3和R4接整流桥BD1的输出负端，所述电阻R4与电阻R2和R3之间的节点接NPN三极管Q3的基极。

更进一步的，本实施例中，还包括电容C1和C2，所述电容C1与稳压管D1并联，所述电容C2与电阻R4并联。

整流桥BD1、电阻R1、稳压管D1和电容C1构成一个线性的单回路整流稳压电路，为光耦U1提供驱动电压，电阻R3、R2和R4构成分压网络，侦测调光器2的输出端和交流电的零线N的电压，当Q3_B点电压大于NPN三极管Q3的Vbe门限电压后，NPN三极管Q3导通，光耦U1发射端导通，反之当Q3_B点分压低于NPN三极管Q3的Vbe门限电压后，NPN三极管Q3截止，光耦U1信号终止。采用本波形转换电路，通过检测调光器2的输出端和交流电的零线N上的电压，识别被截取的具体相位，正负半周都能检测到，检测精度高，一致性好。

本实施例的安装方法和工作过程与实施二相似，具体可以参考实施例二，此不再细说。

本发明实现了通过调光器调光自动切换色温的功能，使用便捷，提高用户体验感，且该模组为独立的模组，可自由装卸，将该模组接入到现有的各种调光灯具中即可实现通过调光器调光进行切换色温功能，无需对原有的调光器和电路进行更换，电路改造工作量小，成本低。

本发明特别适用于具有可控硅调光功能的照明器具。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通过调光进行色温切换的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1，将调光器输出的电压信号转换为相应的方波信号，检测该方波信号的占空比；

A2，将最大的占空比与最小的占空比之间划分为多个区间，设置多个具有不同色温的LED灯，且多个LED灯与多个区间一一对应，根据检测到的占空比所在的区间，切换与该区间相对应的LED灯工作，同时该LED灯由该调光器进行调光。

2.根据权利要求1所述的通过调光进行色温切换的方法，其特征在于：步骤A1中，采用光耦将调光器输出的电压信号转换为方波信号。

3.根据权利要求1所述的通过调光进行色温切换的方法，其特征在于：步骤A2中，将最大的占空比与最小的占空比之间划分为两个区间，设置两个具有高低色温的LED灯，对应于高亮度的区间对应高色温的LED灯，对应于低亮度的区间对应低色温的LED灯。

4.一种通过调光进行色温切换的模组，其特征在于：包括波形转换电路、主控模块和多个开关电路，所述波形转换电路用于将调光器输出的电压信号转换为相应的方波信号并传输给主控模块，多个开关电路分别用于与多个具有不同色温的LED灯一一串联，多个具有不同色温的LED灯分别由该调光器进行调光，多个开关电路的控制端分别与主控模块的控制输出端连接，所述主控模块采用权利要求1-3任意一项所述的通过调光进行色温切换的方法控制相应的开关电路导通。

5.根据权利要求4所述的通过调光进行色温切换的模组，其特征在于：所述开关电路采用MOS管来实现。

6.根据权利要求4所述的通过调光进行色温切换的模组，其特征在于：所述波形转换电路采用光耦U1来实现，所述光耦U1的输入端接调光器的输出端，所述光耦U1的输出端接主控模块的检测端。

7.根据权利要求6所述的通过调光进行色温切换的模组，其特征在于：所述波形转换电路还包括整流桥BD1、NPN三极管Q3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和稳压管D1，所述整流桥BD1的两输入端分别接调光器的输出端和交流电的零线，所述整流桥BD1的输出正端依次串联电阻R1和稳压管D1接整流桥BD1的输出负端，所述电阻R1和稳压管D1之间的节点依次串联光耦U1的输入端和NPN三极管Q3接整流桥BD1的输出负端，所述调光器的输出端依次串联电阻R2和R4接整流桥BD1的输出负端，所述零线依次串联电阻R3和R4接整流桥BD1的输出负端，所述电阻R4与电阻R2和R3之间的节点接NPN三极管Q3的基极。

8.根据权利要求7所述的通过调光进行色温切换的模组，其特征在于：还包括电容C1和C2，所述电容C1与稳压管D1并联，所述电容C2与电阻R4并联。

9.根据权利要求4所述的通过调光进行色温切换的模组，其特征在于：还包括DC-DC降压电路，所述DC-DC降压电路为主控模块供电。

10.根据权利要求4所述的通过调光进行色温切换的模组，其特征在于：所述LED灯的数量为两个，相应地，所述开关电路的数量为两个。

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