CN117641645A - 灯具电路的控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

灯具电路的控制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN117641645A
CN117641645A CN202311854539.9A CN202311854539A CN117641645A CN 117641645 A CN117641645 A CN 117641645A CN 202311854539 A CN202311854539 A CN 202311854539A CN 117641645 A CN117641645 A CN 117641645A
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China
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周飞
李海廷
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Shenzhen Baseus Technology Co Ltd
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Shenzhen Baseus Technology Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种灯具电路的控制方法、装置、设备及存储介质。该灯具电路包括电池和灯珠,电池与灯珠连接,用于供电至灯珠,控制方法包括:获取灯具电路的运行参数,运行参数包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值和灯珠电压值;确定灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,和/或电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值;基于灯珠电流值、灯珠电压值以及设定功率值,确定用于对灯珠进行功率调节控制的目标占空比;调整当前占空比至目标占空比,以控制灯珠处于恒功率工作状态。如此,保证了灯具的照明照度,同时提升了灯珠的寿命。

Description

灯具电路的控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及控制技术领域,尤其涉及一种灯具电路的控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前,在照明领域采用LED灯具后,由于LED灯具具有发光效率高、节能效果明显、寿命长以及无污染等显著优点,LED灯具设备得到了广泛运用,同时人们对灯具的照明亮度以及寿命需求越来越高。
但是由于多种因素的影响,例如:灯具中各灯珠本身规格差异或者外部电源的波动,实际工作时,各灯珠的功率无法保持恒定一致,从而无法保证灯具的照明照度的稳定输出以及灯珠的寿命,无法满足人们的需求。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种灯具电路的控制方法、装置、设备及存储介质,旨在满足提升灯珠的照明照度和灯珠的寿命,满足用户体验。
本申请实施例的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种灯具电路的控制方法,所述灯具电路包括电池和灯珠,所述电池与所述灯珠连接,用于供电至所述灯珠,所述控制方法包括:
获取灯具电路的运行参数,所述运行参数包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值和灯珠电压值;
确定所述灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,和/或所述电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值;
基于所述灯珠电流值、所述灯珠电压值以及所述设定功率值,确定用于对所述灯珠进行功率调节控制的目标占空比;
调整当前占空比至所述目标占空比,以控制所述灯珠处于恒功率工作状态。
在一些实施例中,所述方法还包括:
确定所述灯珠温度值大于第一设定阈值或者所述电池温度值大于第二设定阈值,则获取目标功率值;
基于所述目标调整功率值,控制将所述设定功率调整至目标功率值;
基于所述目标功率值,生成第一显示指示信息,所述第一显示指示信息用于指示终端设备显示所述目标功率值。
在一些实施例中,所述方法还包括:
基于所述灯珠温度值,生成所述灯珠的寿命信息;
基于所述运行参数信息,生成第二显示指示信息至终端设备,所述第二显示指示信息用于指示所述终端设备显示所述运行参数信息;
基于所述寿命信息,生成第三显示指示信息至所述终端设备,所述第三显示指示信息用于指示所述终端设备显示所述寿命信息。
在一些实施例中,所述方法还包括:
获取用于指示调整所述设定功率值的指示信息;
基于所述指示信息,调整至所述设定功率值。
在一些实施例中,所述基于所述灯珠温度值,生成所述灯珠的寿命信息,包括:
基于所述灯珠温度值和灯珠的历史温度值,确定所述灯珠对应的温度变化值;
基于所述温度变化值,生成所述灯珠的寿命信息。
在一些实施例中,所述基于所述温度变化值,生成所述灯珠的寿命信息,包括:
基于所述温度值变化值和第一映射关系,确定所述灯珠的等级信息;所述第一映射关系包括各温度值变化值与灯珠的等级信息的对应关系;
基于所述等级信息和第二映射关系,确定所述灯珠的寿命信息,所述第二映射关系包括各等级信息与灯珠的寿命信息的对应关系。
在一些实施例中,所述方法还包括:
确定所述灯珠温度值大于第三设定阈值,则生成报警信息并发送所述报警信息至终端设备,所述第三设定阈值大于所述第一设定阈值。
第二方面,本申请实施例提供了一种灯具电路的控制装置,所述灯具电路包括电池和灯珠,所述电池与所述灯珠连接,用于供电至所述灯珠,所述控制装置包括:
获取模块,用于获取灯具电路的运行参数,所述运行参数包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值和灯珠电压值;
确定模块,用于确定所述灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,和/或所述电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值;基于所述灯珠电流值、所述灯珠电压值以及所述设定功率值,确定用于对所述灯珠进行功率调节控制的目标占空比;
控制模块,用于调整当前占空比至所述目标占空比,以控制所述灯珠处于恒功率工作状态。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:所述电子设备还包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,其中,
所述处理器,用于运行计算机程序时,执行上述第一份方面所述方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序所述计算机程序被处理器执行时,实现上述第一方面所述方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案,灯具电路包括电池和灯珠,所述电池与所述灯珠连接,用于供电至所述灯珠,灯具电路的控制方法包括:获取灯具电路的运行参数,所述运行参数包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值和灯珠电压值;确定所述灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,和/或所述电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值;基于所述灯珠电流值、所述灯珠电压值以及所述设定功率值,确定用于对所述灯珠进行功率调节控制的目标占空比;调整当前占空比至所述目标占空比,以控制所述灯珠处于恒功率工作状态。
如此,通过获取灯具电路的运行参数,运行参数包括灯珠温度值、电池温度值,并基于电池温度以及灯珠温度,确定对占空比进行校正;运行参数还包括灯珠电流值和灯珠电压值并基于灯珠电流值、所述灯珠电压值以及所述设定功率值,确定用于对所述灯珠进行功率调节控制的目标占空比,基于该目标占空比,控制灯珠处于恒功率工作状态,实现了灯珠的恒功率输出,可以防止电流和电压超出安全范围,从而达到照明照度的稳定输出,给用户带来了更好的照明体验,同时延长了LED的使用寿命。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的灯具电路的控制方法的流程示意图;
图2为本申请一应用示例提供的灯具电路的控制系统的结构示意图;
图3为本申请一应用示例提供的本应用示例的APP界面信息示意图;
图4为本申请一应用示例提供的控制MCU的电路示意图;
图5为本申请一应用示例中灯珠的恒功率控制流程示意图;
图6为本申请实施例提供的灯具电路的控制装置的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本申请再作进一步详细的描述。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
本申请实施例提供了一种灯具电路的控制方法,这里,灯具是指用于提供照明的电器设备,是集成了电气元件和光学元件的设备,以满足各种室内和室外环境的照明需求。
本申请实施例中的灯具电路包括电池和灯珠,灯珠是灯具的发光元件,用于将电能转换为光能,现代灯具中常见的是LED(Light Emitting Diode,发光二极管)灯珠,因其节能、长寿和色彩丰富等特点而广泛应用。电池与灯珠连接,用于供电至灯珠。电池是灯具的电源,为电路提供能量。在便携式灯具中,常见的电池类型包括干电池(如AA、AAA等)、锂电池(如18650等)或可充电电池。
如图1所示,该控制方法包括以下步骤:
步骤110:获取灯具电路的运行参数,运行参数包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值和灯珠电压值。
这里,灯具电路的运行参数包括灯珠的参数以及电池的参数。灯珠的运行参数包括灯珠温度值、灯珠电流值以及灯珠的电压值。电池的参数包括:电池温度值。
需要说明的是,灯珠的核心组成为灯珠的PN结,是LED能够发光的关键结构。PN结是由两种不同类型的半导体材料——P型半导体和N型半导体紧密接触并形成的。在实际应用中,直接测量LED灯珠的PN结温度通常是困难的,因为结点位于芯片内部,无法直接接触。
在本申请实施例中,可以通过在灯珠以及电池附近或者直接与灯珠接触的位置安装热敏电阻等温度传感器,获取灯珠温度值和电池温度值。
这里,灯珠的电流值以及灯珠的电压值可以基于检测电阻上电压和电流来确定。示例性地,在电池和灯珠之间,设置电流检测电阻,获取电池检测电阻上的电压和电流,并基于电池的电压值,则可以获取灯珠的电压值。电流检测电阻上的电流就是灯珠的电流值。
步骤120:确定灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,和/或电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值。
这里,在灯珠工作时,部分电能转换为光能,剩余热量以热能的形式释放,从而导致灯珠温度上升,从而影响灯珠的寿命,温度过高会导致灯珠无法长时间稳定工作。在本申请实施例中,控制灯珠在恒功率工作状态下工作之前,需要确定灯珠能够长时间稳定工作,即确定灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,这里的第一设定阈值可以由用户自行设定,确定灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值时,则获取灯珠的设定功率值,控制灯珠进入恒功率工作状态。
这里,在电池工作时,电池内部化学反应加快,产生的热量增加,会导致电池的温度升高,在电池温度值大于第二设定阈值时,电池可能无法长时间稳定提供灯珠所需的功率输出,导致灯珠照度以及寿命的降低。在本申请实施例中,控制灯珠在恒功率工作状态下工作之前,需要确定灯珠能够长时间稳定工作,即在确定电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值,以控制灯珠进入恒功率工作状态。
这里,灯珠的设定功率值包括灯珠长时间稳定工作下的功率值。不同规格的灯珠对应的设定功率值不同。在实际应用中,可以基于灯珠的规格类型确定灯珠的设定功率值。
这里,可以由以下两种方式进行获取灯珠的设定功率值。第一:基于预设规则:可以预先设定一些规则,比如当灯珠或电池的温度超过一定阈值时,对应的目标功率值是多少。该预设规则可以预先由用户设定。该预设规则可以预先存储。第二:可以接收终端设备发送的设定功率值。用户可以在终端设备上进行控制。
步骤130:基于灯珠电流值、灯珠电压值以及设定功率值,确定用于对灯珠进行功率调节控制的目标占空比。
这里,本申请实施例可以通过脉宽调制(PWM)技术调整灯珠处于恒功率状态,以保证灯珠的寿命以及照度。PWM是一种通过快速开关电源来模拟连续电压或电流的技术。在本申请实施例中PWM信号用于控制流经灯珠的电流。
这里,占空比是指一个PWM周期内,灯珠导通(工作)时间与整个PWM周期的比值。例如,如果在一个1秒的PWM周期中,灯珠导通时间为0.5秒,那么占空比就是50%。
这里,可以基于灯珠电流值、灯珠电压值以及设定功率值,确定用于对灯珠进行功率调节控制的目标占空比。示例性地,基于设定功率值与灯珠电压值,确定目标灯珠电流值;并基于灯珠电流值和目标灯珠电流值,确定目标占空比。
步骤140:调整当前占空比至目标占空比,以控制灯珠处于恒功率工作状态。
需要说明的是,由于LED的亮度与其电流成正比,因此可以通过调整占空比,从而控制流经灯珠的电流来控制其灯珠的亮度和功率。在本申请实施例中,通过调整当前占空比至目标占空比,以控制灯珠处于恒功率工作状态。
示例性地,若目标占空比大于当前占空比,则说明此时灯珠的电流过小,可以通过将当前占空比增大调整至目标占空比来增加灯珠的工作时间,从而提高电流和功率,以控制灯珠处于恒功率工作状态。反之,如果目标占空比小于当前占空比,则可以通过将当前占空比减小调整至目标占空比来减少灯珠的工作时间,降低电流和功率,以控制灯珠处于恒功率工作状态。
如此,通过获取灯具电路的运行参数,运行参数包括灯珠温度值、电池温度值,并基于电池温度以及灯珠温度,确定对占空比进行校正;运行参数还包括灯珠电流值和灯珠电压值并基于灯珠电流值、所述灯珠电压值以及所述设定功率值,确定用于对所述灯珠进行功率调节控制的目标占空比,基于该目标占空比,控制灯珠处于恒功率工作状态,实现了灯珠的恒功率输出,可以防止电流和电压超出安全范围,从而达到照明照度的稳定输出,给用户带来了更好的照明体验,同时延长了LED的使用寿命。
在一些实施例中,该方法还包括:
确定灯珠温度值大于第一设定阈值或者电池温度值大于第二设定阈值,则获取目标功率值;
基于目标调整功率值,控制将设定功率调整至目标功率值;
基于目标功率值,生成第一显示指示信息,第一显示指示信息用于指示终端设备显示目标功率值。
需要说明的是,若确定灯珠温度值大于第一设定阈值时,则表示超出灯珠的散热能力,灯珠无法稳定工作,会影响灯珠的寿命和性能,性能的降低还会影响灯具照度,灯珠的性能越差,灯珠照度就越低,过低的照度会影响用户体验。此时,获取目标功率值,基于目标调整功率值,控制将设定功率调整至目标功率值,这里的目标功率值小于设定功率值。
或者,在确定灯珠温度值大于第一设定阈值或者电池温度值大于第二设定阈值时,表明此时灯珠无法长时间稳定工作,则控制将设定功率调整至目标功率值。这里的目标功率值小于设定功率值。
这里,基于目标功率值,生成第一显示指示信息,第一显示指示信息用于指示终端设备显示目标功率值。终端设备可以包括:手机,ipad。
如此,通过确定灯珠温度值大于第一设定阈值或者电池温度值大于第二设定阈值,控制将设定功率调整至目标功率值,提升了灯珠的寿命和性能。并且通过生成第一显示指示信息至终端设备,保证用户能够在终端设备的界面直观的了解目标功率值,使用户产品更安心,用户体验更好。
在一些实施例中,该方法还包括:
基于灯珠温度值,生成灯珠的寿命信息;
基于运行参数信息,生成第二显示指示信息至终端设备,第二显示指示信息用于指示终端设备显示运行参数信息;
基于寿命信息,生成第三显示指示信息至终端设备,第三显示指示信息用于指示终端设备显示寿命信息。
这里,灯珠温度值与其寿命成反比关系:温度越高,灯珠的寿命通常越短。可以基于灯珠温度值,生成灯珠的寿命信息。
这里,为了保证用户在终端设备可以更加直观了解灯具电路的运行情况,基于运行参数信息,生成第二显示指示信息至终端设备,第二显示指示信息用于指示终端设备显示运行参数信息。运行参数信息包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值、灯珠电压值。
如此,通过生成灯珠的寿命信息,并在终端设备上显示寿命以及灯珠的运行信息,用户在APP界面可以直观的了解当前电池,灯珠温度,灯具的功率以及寿命,使用产品更安心,用户体验更好。
在一些实施例中,该方法还包括:
获取用于指示调整设定功率值的指示信息;
基于指示信息,调整至设定功率值。
这里,灯具电路的控制装置可以获取由终端设备发送的用于指示调整设定功率值的指示信息,并基于该指示信息调整至设定功率值。如此,用户可以通过终端设备实现对灯珠的功率控制,实现灯珠功率与寿命的统一。
在一些实施例中,基于灯珠温度值,生成灯珠的寿命信息,包括:
基于灯珠温度值和灯珠的历史温度值,确定灯珠对应的温度变化值;
基于温度变化值,生成灯珠的寿命信息。
这里,对于灯珠来说,随着灯珠工作时温度的变化,将导致封装材料的变形、芯片与基板之间的脱层、金属线路的疲劳断裂等问题,影响灯珠的电气连接和光学性能,从而缩短其寿命。
这里,基于灯珠温度值和灯珠的历史温度值,确定灯珠对应的温度变化值。这里的灯珠的历史温度值可以由用户预先设定并存储。基于温度变化值,生成灯珠灯珠额寿命信息。
在一些实施例中,基于温度变化值,生成灯珠的寿命信息,包括:
基于温度值变化值和第一映射关系,确定灯珠的等级信息;第一映射关系包括各温度值变化值与灯珠的等级信息的对应关系;
基于等级信息和第二映射关系,确定灯珠的寿命信息,第二映射关系包括各等级信息与灯珠的寿命信息的对应关系。
这里,灯珠的等级通常是指其品质、性能和制造标准。对于不同等级的灯珠,其对应的寿命不同。一般来说,高等级的灯珠相较于低等级的灯珠在设定时长内的温度变化值小,寿命更长。示例性地,高档LED灯具的温度变化值≦15℃,中档LED灯具温度变化值≦25℃,低档LED灯具的温度变化值≦35℃。
这里,第一映射关系包括各温度变化值与灯珠等级信息的对应关系,该对应关系可以为温度与寿命曲线,第一映射关系由用户预先设定并存储。并基于温度值变化值和第一映射关系,确定灯珠的等级信息。
这里,第二映射关系包括各等级信息与灯珠的寿命信息的对应关系,第二映射关系由用户预先设定并存储,示例性地,基于各等级信息,可以确定高档灯具有接近9万小时的寿命,中档灯具的寿命约5万小时,而低档LED灯具的寿命约2.5万小时左右。
在一些实施例中,该方法还包括:
确定灯珠温度值大于第三设定阈值,则生成报警信息并发送报警信息至终端设备,第三设定阈值大于第一设定阈值。
这里,第三设定阈值包括灯珠对应的安全工作温度,即灯珠在制造时可承受的最大电压,为了保证灯珠的用电安全和损坏,防止灯珠的温度超过其安全工作温度,在确定灯珠温度值大于第三设定阈值时,生成报警信息并发送报警信息至终端设备,以使用户能够及时做出处理,提升灯珠的安全性。
下面,结合一应用示例对本申请实施例进行详细说明。
对于电池供电的灯具产品,有2个因素影响产品的寿命,一个是电池的温度,另一个是灯珠的温度。对于电池来说温度在0-55℃(摄氏度)是最佳工作温度。LED的光衰是和它的结温有关,所谓结温就是半导体PN结的温度,结温越高越早出现光衰,也就是寿命越短。灯珠结温为105℃,亮度降至70%的寿命只有一万多小时,95℃就有2万小时,而结温降低到75℃,寿命就有5万小时,65℃时更可以延长至9万小时。因此为了不减少灯珠寿命,这里需要控制灯珠的温度。
同时对于供电来说,要控制电池温度,延长电池的使用寿命。高档LED灯具温升(即前述的)≦15℃,中档LED灯具温升≦25℃,低档LED灯具温升≦35℃。从其温度与寿命曲线可以知道高档灯具有接近9万小时的寿命。同样,中档灯具的寿命约5万小时,而低档LED灯具的寿命约2.5万小时左右。
本应用示例通过检测电池温度,灯珠温度,APP自动控制灯具功率,以确保灯具的寿命,同时兼顾电池温度和灯珠温度,实现灯珠最大效率的功率输出和较长寿命实现。
首先,本应用示例提供了灯具电路的控制系统的结构示意图,参照图2,在图2中,包括:控制器MCU、电池、灯珠、按键模块、灯具功率控制电路以及LDO电路。在本应用示例中,灯珠为LED灯珠。
这里,电池与灯珠连接,用于供电至灯珠。电池和灯珠之间设置LDO电路、控制器和灯具功率控制电路。控制器用于检测电池温度(即前述的电池温度值)、灯珠温度(即前述的灯珠温度值)、灯珠电流(即前述的灯珠电流值)和电池电压。控制器与APP(即前述的终端设备)通信,控制器与APP之间基于蓝牙通信连接;控制器与按键模块连接,按键模块用于控制灯具电路的开机与关机,并将开机与关机的信号发送至控制器;控制器与灯珠之间设置功率控制电路,用于基于功率控制电路控制LED灯珠的功率。LDO电路为稳压电路。电池的温度可以采用热敏电阻(NTC)进行温度检测。功率控制电路包括MOS管,控制器通过控制控制功率控制电路的MOS管的开闭从而控制占空比,以控制LED灯珠的功率。
这里,在实际应用中,电池供电给LED灯珠,同时电池经过LDO电路后得到VDD电压给MCU供电。同时MCU检测当前的电池电压,当灯具按下按键开机后,MCU根据不同的电池电压值输出对应的PWM占空比基于功率控制电路控制LED灯具的控制开关。电池的灯珠采用NTC电阻进行温度检测,APP与控制器MCU通信,实现APP界面下发灯具功率值控制MCU输出PWM波进行灯具实际功率的调节;同时,电池温度,灯珠温度等值通过蓝牙传输方式给到APP界面显示。
参照图3,图3为本应用示例的APP界面信息。图中电池T0是灯具工作时电池温度值(即前述的电池温度值),灯珠T1是灯具工作时灯珠温度(即前述的灯珠温度值),功率P是设置的灯具的工作功率值(即前述的灯珠的设定功率值)。当灯具的温度或电池的温度超标时,APP界面发出温度过高预警,提醒用户灯具寿命及安全防护。从其温度与寿命曲线得出灯珠寿命。比如高档LED灯具温升≦15℃,中档LED灯具温升≦25℃,低档LED灯具温升≦35℃。可以知道高档灯具有接近9万小时的寿命。同样,中档灯具的寿命约5万小时,而低档LED灯具的寿命约2.5万小时左右。
示例性地,参照图3,APP端上可以显示灯珠功率P,并且通过蓝牙传输方式发出控制灯具功率至控制器MCU,MCU接收到控制指令,发出PWM波控制灯具实现对应输出的功率值。即获取用于指示调整设定功率值的指示信息;基于指示信息,调整至设定功率值。
示例性地,参照图3,APP上还可以显示灯珠温度T1、电池温度T0以及灯珠的寿命。灯具在工作过程中,首先MCU采用NTC电阻检测电池表面温度(即前述的电池温度值),确定电池工作在规格内,比如0-55度。然后MCU检测灯珠的温度(即前述的灯珠温度值),根据灯具的温度与寿命曲线图,确定灯珠寿命(即前述的寿命信息),区分灯具的级别。即基于灯珠温度值,生成灯珠的寿命信息。
然后将电池温度值,灯珠温度值以及寿命信息发送至终端设备APP,APP实时显示前述参数信息,即基于运行参数信息,生成第二显示指示信息至终端设备,第二显示指示信息用于指示终端设备显示运行参数信息;基于寿命信息,生成第三显示指示信息至终端设备,第三显示指示信息用于指示终端设备显示寿命信息。
此外,参照图3,APP界面除了可以实时显示电池温度,灯珠温度以及当前的灯具功率值。还可以当温度超标时,亮红色进行温度过高预警。即确定灯珠温度值大于第三设定阈值,则生成报警信息并发送报警信息至终端设备,第三设定阈值大于第一设定阈值。当温度过高到达警戒线时,系统自动进行降功率直至温度在合理的范围内。降级后的功率以及电池,灯珠的温度会自动显示在APP界面。
如此,本应用示例通过采用软件APP实现LED的功率控制,实现灯珠功率与寿命的统一。用户在APP界面可以直观的了解当前电池,灯珠温度,灯具的功率以及寿命,使用产品更安心,用户体验更好。
参照图4,图4为控制MCU的电路示意图,该电路包括:控制芯片U1,即主控MCU;电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9和C10;电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8;电感L1;MOS管Q。
这里,图中U1是主控MCU,控制芯片U1上包括24个引脚。其中,1脚与电池的VBAT引脚连接,电池电压经过R1和R2进行分压,并基于C1滤波电容进行滤波,得到的分压给到U1的1脚,进行电池的检测,目的使电池电压更稳定的被采集。
这里,U1的引脚5和引脚6与电源VDD基于C2滤波电容连接,即VDD电压经过C2滤波电容给U1供电。U1的引脚18还与电源VDD还基于C3滤波电容滤波,即VDD电压经过C3滤波电容给U1供电。控制芯片的7脚和8脚分别连接C4、C5后接地。
这里,图3中U1的12脚输出PWM信号驱动功率基于电阻R3控制电路的MOS管Q的栅极实现导通,从而点亮LED灯珠。同时在检测灯珠电流的电阻R25上形成电压,该电压值经过R4和C6组成的滤波电路进行滤波得到Vref电压基于U1的11脚检测后传送至MCU。这里的Vref为电阻R25上的电压值。电阻R4用于检测灯珠电流(即前述的灯珠电流值)。
这里,U1的19脚是蓝牙信号发射脚,19脚基于天线的阻抗匹配电路与APP进行蓝牙连接,用于实现上位机APP与灯具蓝牙MCU之间的通信。其中,C7,L1和C8一起组成天线的阻抗匹配电路。
这里,U1的23脚与LED_T是灯珠温度检测信号脚连接,用于检测灯珠温度(即前述的灯珠温度值),由R5和R6分压然后经过C9滤波得到;U1的24脚与图中VB_T连接,VB_T电池温度检测信号脚,由R7和R8分压然后经过C10滤波得到。
本应用示例还提供了一种灯珠的恒功率控制流程示意图,通过算法实现恒功率输出,满足用户稳定照明强度的需求,由控制器MCU进行控制,这里,MCU根据检测到的Vref的值对初始PWM的占空比D进行校正,重新形成占空比D输出控制Q。从而实现灯珠的恒功率输出。参照图5,具体步骤如下:
步骤501:开始。
步骤502:APP发出设定的功率值。
这里,MCU获取获取APP发送的设定的功率值(就前述的指示调整设定功率值的指示信息),基于该设定的功率值,控制功率控制电路调整至设定功率值。
步骤503:电池电压检测Vbat。
这里,MCU基于电池检测引脚VB_T检测电池电压Vbat。
步骤504:根据电池电压,MCU输出PWM控制灯具工作。
这里,在灯具电路中,根据电池电压和MCU(微控制器)输出的PWM(脉宽调制)信号来控制灯具的工作。电池提供电源电压:电池为灯具电路提供工作所需的电能,电压的高低会影响灯具的亮度或者工作状态。MCU生成PWM信号:MCU可以根据预设的程序或者用户的操作指令,生成不同占空比的PWM信号。PWM信号是一种周期性变化的电信号,其特点是高电平时间和低电平时间的比例(占空比)可以调整。PWM信号控制灯具亮度或状态:PWM信号被送到灯具的驱动电路中,通过调节PWM信号的占空比,可以改变流经灯具的平均电流大小,从而实现对灯具亮度的精确控制。例如,当PWM信号的占空比增大时,灯具的平均电流增大,亮度提高;反之,占空比减小时,灯具的平均电流减小,亮度降低。
步骤505:电池温度T0或灯珠温度T1。
这里,控制芯片通过LED_T获取灯珠温度T1,或者通过热敏电阻获取电池温度T0。
步骤506:判断温度是否大于设定温度,若是,则执行步骤507,若否,则执行步骤508。
在实际应用中,确定灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值或者电池温度值小于或者等于第二设定阈值,若是,则表明此时LED灯珠可以长时间稳定工作,则执行步骤507;若否,则表明此时灯珠无法长时间稳定工作,则执行步骤508。
步骤507:MCU降低灯具输出功率值。
若确定灯珠温度值大于第一设定阈值时,则表示超出灯珠的散热能力,灯珠无法稳定工作,会影响灯珠的寿命和性能,性能的降低还会影响灯具照度,灯珠的性能越差,灯珠照度就越低,过低的照度会影响用户体验。此时,获取目标功率值,基于目标调整灯具输出功率值,控制将设定功率调整至目标功率值,这里的目标功率值小于设定功率值。
或者,在确定灯珠温度值大于第一设定阈值,和/或电池温度值大于第二设定阈值时,表明此时灯珠无法长时间稳定工作,则控制将设定功率调整至目标功率值。这里的目标功率值小于设定功率值。即当灯具工作稳定后,MCU检测到电池温度或灯珠温度大于设定温度,就会自动调整MCU输出PWM的占空比进行灯珠输出功率调整。降低灯具输出功率值后,则执行步骤505。
步骤508:灯珠的恒功率控制。
根据APP设定发出的功率值,根据灯珠压降算出通过灯珠的电流,然后根据MCU检测到的电池电压的数值,计算得出占空比D,MCU输出占空比D的PWM信号驱动MOS管导通,实现LED的点亮。这里,可以基于灯珠电流值、灯珠电压值以及设定功率值,确定用于对灯珠进行功率调节控制的目标占空比。示例性地,基于设定功率值与灯珠电压值,确定目标灯珠电流值;并基于灯珠电流值和目标灯珠电流值,确定目标占空比。具体包括:
首先,基于电池电压Vbat、电流检测电阻以及初始占空比,确定灯珠电压值。具体包括:(1)MCU检测电池电压Vbat以及当前的占空比D初始;(2)MCU检测电流检测电阻上电压Vref,基于下列公式(1),确定灯珠电压值Vled值:
Vref=(Vbat-Vled)*D初始,(1)
其中,Vbat,Vref以及D初始是已知值,因此可以得出Vled值。
其次,基于下列公式(2),确定目标灯珠电流值Iled:
P=Vled*Iled(2)
这里,P为设定功率,Vled为灯珠电压值。
此外,灯珠的电流值即灯珠当前的电流值为(Vbat-Vled)/R,R为电流检测电阻的电阻。
最后,基于灯珠电流值和目标灯珠电流值和下列公式,确定目标占空比:
即通过下列公式(3):
Iled=P/Vled=(Vbat-Vled)/R*D(3)
从而得到下列公式(4),
D=P*R/[Vled*(Vbat-Vled)](4)
其中,P为设定的固定灯珠功率值,R为电流检测电阻,Vled为公式1得到的灯珠的压降,Vbat为电池电压值,上述4个参数均为已知值,因此D可以得到。MCU按照D重新发出PWM占空比D值,就可以实现LED灯珠的恒定功率输出。具体的控制流程图如下图2所示。举例如下:假设灯珠的压降即Vled是3.2V,R为1欧姆,设定恒定功率P是0.96W,假设电池电压VBAT是4.2V,那么对应的D是30%。
为实现灯珠的恒功率输出,MCU重新发出PWM占空比D驱动MOS开关管实现灯珠的恒功率控制。
步骤509:结束
如此,本应用示例通过在通过算法实现恒功率输出,满足用户稳定照明强度的需求,降级后灯具功率不受电池电压变化影响。此外,用户可以通过APP直观了解当前灯珠的状态,并根据需要在APP界面,调整灯珠的功率,并观测灯珠的寿命,从而可以实现在灯珠照度和寿命之间进行选择,当选择较高的照度时,灯具的温度就会较高,灯珠的寿命就会受到影响;同样,当选择灯珠寿命足够长时,灯珠的照度就不会太高,从而使灯具温度控制在合理范围内。
为了实现本申请实施例的方法,本申请实施例还提供了灯具电路的控制装置。如图6所示,灯具电路的控制装置600包括:获取模块610、生成模块620和确定模块630,获取模块610用于获取灯具电路的运行参数,运行参数包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值和灯珠电压值;生成模块620用于确定灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,和/或电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值;基于灯珠电流值、灯珠电压值以及设定功率值,确定用于对灯珠进行功率调节控制的目标占空比;控制模块630用于用于调整当前占空比至目标占空比,以控制灯珠处于恒功率工作状态。
在一些实施例中,灯具控制电路的控制装置还包括确定模块640,用于确定灯珠温度值大于第一设定阈值或者电池温度值大于第二设定阈值,则获取目标功率值;控制模块630还用于基于目标调整功率值,控制将设定功率调整至目标功率值;生成模块620还用于基于目标功率值,生成第一显示指示信息,第一显示指示信息用于指示终端设备显示目标功率值。
在一些实施例中,生成模块620还用于基于灯珠温度值,生成灯珠的寿命信息;基于运行参数信息,生成第二显示指示信息至终端设备,第二显示指示信息用于指示终端设备显示运行参数信息;基于寿命信息,生成第三显示指示信息至终端设备,第三显示指示信息用于指示终端设备显示寿命信息。
在一些实施例中,获取模块610还用于获取用于指示调整设定功率值的指示信息;灯具电路的控制装置还包括调整模块650,用于基于指示信息,调整至设定功率值。
在一些实施例中,确定模块640还用于基于灯珠温度值和灯珠的历史温度值,确定灯珠对应的温度变化值;生成模块620还用于基于温度变化值,生成灯珠的寿命信息。
在一些实施例中,确定模块640还用于基于温度值变化值和第一映射关系,确定灯珠的等级信息;第一映射关系包括各温度值变化值与灯珠的等级信息的对应关系;基于等级信息和第二映射关系,确定灯珠的寿命信息,第二映射关系包括各等级信息与灯珠的寿命信息的对应关系。
在一些实施例中,确定模块640还用于确定灯珠温度值大于第三设定阈值,则生成报警信息并发送报警信息至终端设备,第三设定阈值大于第一设定阈值。
实际应用时,获取模块610、生成模块620、控制模块630、确定模块640和调整模块650,可以由控制装置中的处理器来实现。当然,处理器需要运行存储器中的计算机程序来实现它的功能。
需要说明的是:上述实施例提供的控制装置在进行控制时,仅以上述各程序模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的程序模块,以完成以上描述的全部或者部分处理。另外,上述实施例提供控制装置与控制方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
基于上述程序模块的硬件实现,且为了实现本申请实施例的方法,本申请实施例还提供一种电子设备。图7仅仅示出了该电子设备的示例性结构而非全部结构,根据需要可以实施图7示出的部分结构或全部结构。
如图7所示,本申请实施例提供的电子设备700包括:至少一个处理器701、存储器702、用户接口703和至少一个网络接口704。电子设备700中的各个组件通过总线系统705耦合在一起。可以理解,总线系统705用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统705除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图7中将各种总线都标为总线系统705。
其中,用户接口703可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。
本申请实施例中的存储器702用于存储各种类型的数据以支持电子设备的操作。这些数据的示例包括:用于在电子设备上操作的任何计算机程序。
本申请实施例揭示的控制方法可以应用于处理器701中,或者由处理器701实现。处理器701可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,控制方法的各步骤可以通过处理器701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器701可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor),或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器701可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤,可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中,该存储介质位于存储器702,处理器701读取存储器702中的信息,结合其硬件完成本申请实施例提供的控制方法的步骤。
在示例性实施例中,电子设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,ProgrammableLogic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)、通用处理器、控制器、微控制器(MCU,Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或者其他电子元件实现,用于执行前述方法。
可以理解,存储器702可以是易失性存储器或非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(ROM,Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM,Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM,Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM,ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM,Compact Disc Read-Only Memory);磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(SRAM,Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM,Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM,Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM,SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM,Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM,Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM,SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM,Direct Rambus Random Access Memory)。本申请实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在示例性实施例中,本申请实施例还提供了一种存储介质,即计算机存储介质,具体可以是计算机可读存储介质,例如包括存储计算机程序的存储器702,上述计算机程序可由电子设备的处理器701执行,以完成本申请实施例方法的步骤。计算机可读存储介质可以是ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。
需要说明的是:“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外,本申请实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请披露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种灯具电路的控制方法,其特征在于,所述灯具电路包括电池和灯珠,所述电池与所述灯珠连接,用于供电至所述灯珠,所述控制方法包括:
获取灯具电路的运行参数,所述运行参数包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值和灯珠电压值;
确定所述灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,和/或所述电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值;
基于所述灯珠电流值、所述灯珠电压值以及所述设定功率值,确定用于对所述灯珠进行功率调节控制的目标占空比;
调整当前占空比至所述目标占空比,以控制所述灯珠处于恒功率工作状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述灯珠温度值大于第一设定阈值或者所述电池温度值大于第二设定阈值,则获取目标功率值;
基于所述目标调整功率值,控制将所述设定功率调整至目标功率值;
基于所述目标功率值,生成第一显示指示信息,所述第一显示指示信息用于指示终端设备显示所述目标功率值。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于所述灯珠温度值,生成所述灯珠的寿命信息;
基于所述运行参数信息,生成第二显示指示信息至终端设备,所述第二显示指示信息用于指示所述终端设备显示所述运行参数信息;
基于所述寿命信息,生成第三显示指示信息至所述终端设备,所述第三显示指示信息用于指示所述终端设备显示所述寿命信息。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取用于指示调整所述设定功率值的指示信息;
基于所述指示信息,调整至所述设定功率值。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述灯珠温度值,生成所述灯珠的寿命信息,包括:
基于所述灯珠温度值和灯珠的历史温度值,确定所述灯珠对应的温度变化值;
基于所述温度变化值,生成所述灯珠的寿命信息。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述温度变化值,生成所述灯珠的寿命信息,包括:
基于所述温度值变化值和第一映射关系,确定所述灯珠的等级信息;所述第一映射关系包括各温度值变化值与灯珠的等级信息的对应关系;
基于所述等级信息和第二映射关系,确定所述灯珠的寿命信息,所述第二映射关系包括各等级信息与灯珠的寿命信息的对应关系。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述灯珠温度值大于第三设定阈值,则生成报警信息并发送所述报警信息至终端设备,所述第三设定阈值大于所述第一设定阈值。
8.一种灯具电路的控制装置,其特征在于,所述灯具电路包括电池和灯珠,所述电池与所述灯珠连接,用于供电至所述灯珠,所述控制装置包括:
获取模块,用于获取灯具电路的运行参数,所述运行参数包括:灯珠温度值、电池温度值、灯珠电流值和灯珠电压值;
确定模块,用于确定所述灯珠温度值小于或者等于第一设定阈值,和/或所述电池温度值小于或者等于第二设定阈值,则获取灯珠的设定功率值;基于所述灯珠电流值、所述灯珠电压值以及所述设定功率值,确定用于对所述灯珠进行功率调节控制的目标占空比;
控制模块,用于调整当前占空比至所述目标占空比,以控制所述灯珠处于恒功率工作状态。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,其中,
所述处理器,用于运行计算机程序时,执行权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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