CN204046868U - 一种照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种照明装置，它涉及LED照明技术领域，它包含电源模块、光谱或照度检测模块、终端分析处理操作装置、数据存储与计算模块、光谱或颜色特征数据库模块、驱动控制电路和LED光源模块；电源模块与光谱或照度检测模块连接，光谱或照度检测模块与终端分析处理操作装置相互连接，终端分析处理操作装置与数据存储与计算模块相互连接，终端分析处理操作装置与光谱或颜色特征数据库模块相互连接，终端分析处理操作装置与驱动控制电路相互连接，驱动控制电路与LED光源模块连接。它能够给用户带来更丰富的照明体验，特别是对光谱、颜色、色温、显指等更多的光的特性进行准确调制，满足用户对高质量照明的需要。

Description

一种照明装置

技术领域：

本实用新型涉及一种照明装置，属于LED照明技术领域。

背景技术：

随着半导体照明技术的发展，LED半导体照明产品的优势正不断的显现，例如，LED半导体照明产品的光效越来越高，已经超过传统的白炽灯和荧光灯光效的数倍，可以明显的帮助用户节省能源。另外，由于芯片，荧光粉，等材料和制造工艺的进步，可以使LED发出不同的光谱。因此，通过不同类型的LED的组合以及相应的照明控制，可以让照明装置发出不同的光谱，进而用户在同一照明系统中可以看到不同的光的颜色或色温。如目前，通过在照明装置中，搭配暖白和冷白LED封装芯片，可以让其在不同时段发出暖白或冷白光；另外，也有在照明装置中，使用红，绿，蓝颜色LED芯片，可以控制每一路的电流和功率，让照明系统发出单色光或者经过混合的光。但是，目前在控制这种混色的照明系统方式上，还比较的单一，简单，不方便，例如用户通过安装调光器来调节发光亮度，通过安装复杂的协议站来控制照明系统的发光颜色等，如使用DMX512协议，DALI协议等，其缺点非常明显，如结构复杂，不能很容易的对照明装置进行调光调色，不能精确的进行调光调色(颜色偏差大)，以及不能根据外界输入进行调光调色等。

实用新型内容：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种照明装置。

本实用新型的一种照明装置，它包含电源模块、光谱或照度检测模块、终端分析处理操作装置、数据存储与计算模块、光谱或颜色特征数据库模块、驱动控制电路和LED光源模块；电源模块与光谱或照度检测模块连接，光谱或照度检测模块与终端分析处理操作装置相互连接，终端分析处理操作装置与数据存储与计算模块相互连接，终端分析处理操作装置与光谱或颜色特征数据库模块相互连接，终端分析处理操作装置与驱动控制电路相互连接，驱动控制电路与LED光源模块连接。

作为优选，所述的光谱或照度检测模块包含电源和电源管理电路、滤波电路、A/D转换器、主控电路、电流电压变换器和通信电路；电源和电源管理电路与电流电压变换器连接，电流电压变换器与滤波电路连接，滤波电路与A/D转换器连接，A/D转换器与主控电路连接，主控电路与通信电路连接，所述的主控电路的内部设置有微处理器和存储原件。

作为优选，所述的光谱或照度检测模块和终端分析处理操作装置通过通信模块连接。

作为优选，所述的终端分析处理操作装置和驱动控制电路通过通信模块连接。

作为优选，所述的终端分析处理操作装置和数据存储与计算模块通过通信模块连接。

本实用新型的有益效果为：它能够给用户带来更丰富的照明体验，特别是对光谱、颜色、色温、显指等更多的光的特性进行准确调制，满足用户对高质量照明的需要和针对特定环境进行照明参数的控制。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构框图，

图2为本实用新型中光谱或照度检测模块的结构框图。

图3为本实用新型的交互过程结构框图。

图中：1-电源模块；2-光谱或照度检测模块；3-终端分析处理操作装置；4-数据存储与计算模块；5-光谱或颜色特征数据库模块；6-驱动控制电路；7-通信模块；8-LED光源模块；2-1-电源和电源管理电路；2-2-滤波电路；2-3-A/D转换器；2-4-主控电路；2-5-电流电压变换器；2-6-通信电路；2-4-1-微处理器；2-4-2-存储原件。

具体实施方式：

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含电源模块1、光谱或照度检测模块2、终端分析处理操作装置3、数据存储与计算模块4、光谱或颜色特征数据库模块5、驱动控制电路6和LED光源模块8；电源模块1与光谱或照度检测模块2连接，光谱或照度检测模块2与终端分析处理操作装置3相互连接，终端分析处理操作装置3与数据存储与计算模块4相互连接，终端分析处理操作装置3与光谱或颜色特征数据库模块5相互连接，终端分析处理操作装置3与驱动控制电路6相互连接，驱动控制电路6与LED光源模块8连接。

进一步的，如图2所示，所述的光谱或照度检测模块2包含电源和电源管理电路2-1、滤波电路2-2、A/D转换器2-3、主控电路2-4、电流电压变换器2-5和通信电路2-6；电源和电源管理电路2-1与电流电压变换器2-5连接，电流电压变换器2-5与滤波电路2-2连接，滤波电路2-2与A/D转换器2-3连接，A/D转换器2-3与主控电路2-4连接，主控电路2-4与通信电路2-6连接，所述的主控电路2-4的内部设置有微处理器2-4-1和存储原件2-4-2。

进一步的，所述的光谱或照度检测模块2和终端分析处理操作装置3通过通信模块7连接。

进一步的，所述的终端分析处理操作装置3和驱动控制电路6通过通信模块7连接。

进一步的，所述的终端分析处理操作装置3和数据存储与计算模块4通过通信模块7连接。

本具体实施方式中LED光源模块中包括至少两种发出不同光谱的LED封装芯片，驱动控制电路可以多路输出，为每一路LED芯片提供电力，使得LED封装芯片能够发光，驱动控制电路可以使用传统的模拟电路或者是IC芯片结构，且驱动控制电路输出的每一路都可以根据需要调节输出电流，电压，以及波形等，以控制该路LED封装芯片的发光强度，如PWM调光。这样，不同路的LED封装芯片发出的光在照明装置内经过混合可以发出用户需要的光。

通信模块负责传递信号以使得驱动控制电路能够按照用户需求发出指令来控制驱动电路中每路LED封装芯片需要的电特性，如电流，电压，和功率等，通讯模块可以使用各种类型的通信协议和方式，如WIFI，蓝牙，RS485，433等有线或无线方式。

光谱或照度检测模块可以按照用户需要来检测特定环境，特定位置的光的光谱、照度和其它光特征，例如白天太阳光，办公室照明光，月光，等等区域的光源的光谱和该位置的照度。附加在检测模块的电源为该模块提供日常工作所需的能量，电源可以是电池或者充电模块。

数据存储与计算模块可以存储用户获取的光谱和照度数据，或者存储事先获得的光谱或照度数据，以及存储LED光源模块中每种LED封装芯片的特征光谱与发光特性数据等(例如驱动电流，功率，电压等与发光强度，颜色，光谱等的对应数据和关系等)，且此数据存储与计算模块可以是本地硬件系统或者运行在公共网络的服务器系统，如云存储与计算系统。

光谱或颜色特征数据库模块是一个用来存放各种特征光谱和颜色特征的数据库模块，用户通过终端程序可以随时调用此数据库的数据和文件，将这些数据加载到LED光源模块上。

终端分析处理操作装置可以安装在台式电脑，网络，平板电脑，手机等终端硬件中，此终端分析处理操作程序负责与光谱或照度检测模块，通信模块，数据存储与计算模块，驱动控制模块，以及LED光源模块等之间的指令发出，控制与进行信息和数据交互。

如图3所示，它可以按照用户对特定光环境的需要(如输入某种光环境下的光谱，色温，显指，色坐标或亮度等，或者选择数据存储与计算模块中已经存在的特定光环境的光特性参数，如光谱，亮度等)，发出指令，通过通信模块，将相应的数据发送到数据存储与计算模块上，数据存储与计算模块将根据已经有的LED封装芯片的数据进行组合和分析优化，优化的结果以二者(如用户需要的光谱与匹配出的光谱的差值，目标色坐标与匹配的色坐标差值，目标色温与匹配出的色温的差值，目标显色指数与匹配出的显色指数的差值)的偏差(例如均方差(MSE)或者均方根差(RMSE))最小值为准，从而给出各支路LED需要的驱动电流，电压，功率，等电特性信息的数值，这样每一路LED都得到需要的驱动电流，电压，功率，等电参数，然后通信模块将计算得到的这些数据信息发送给驱动控制模块，进而驱动控制模块将为每一路LED分配相应的电特性数据，如PWM信号等，最终LED光源模块发出用户需要的照明环境，包括光谱，光通量，颜色，白光色温，白光显色指数等特性。同时带有传感器的反馈电路可以将LED光源模块发出的光的特征数据回传给数据存储与计算模块，数据存储与计算模块可以分析反馈回来的数据与用户想要的数据之间的偏差，并作出相应的调整，并将计算出的调整参数发送指令给驱动控制模块，以此来调整LED光源发出的光的特性。另外，由此确定了光源的输出光谱后，用户还可以按照特定比例在不改变光谱的情况下，增加每路电流，电压，功率等电参数，来调节整灯的输出亮度，达到用户预期的亮度，最终实现用户需要的光环境与LED光源模块产生的照明特性的一致性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

实施例一：

LED吸顶灯由红，绿，蓝三种，或者红，绿，蓝，白四种颜色的LED封装芯片组成光源模块，在光源模块外，连接有驱动控制模块和通信模块，用户的本地电脑里装有特定的存储与计算模块系统，用户终端硬件，如手机，安装有终端分析处理操作程序，同时与用户终端分析处理程序有连接的(通过有线或者无线通信方式)光谱与照度检测模块。

这样，当用户使用检测模块获得某一光谱和照度数据后，将此数据发送到本地的存储与计算模块中，然后本地电脑里程序将根据LED封装芯片特定的光谱和用户需要的光谱等数据计算出最佳的每一路LED的驱动控制参数，并通过通信信号发送给驱动控制模块，最终LED发光模块发出用户需要的光环境。

实施例二：

LED光源或灯具可以由红，绿，蓝三种或者红，绿，蓝，白四种颜色的LED封装芯片组成光源模块，在光源模块外，连接有驱动控制模块和通信模块，用户手机安装有终端分析处理操作程序，需要分析或存储的数据上传到云端服务器，云端服务器为用户保存和计算数据，并能够在用户需要的时候将结果反馈给用户的终端操作程序，如手机，平板电脑等，同时与用户终端分析处理程序有连接的(通过有线或者无线通信方式)光谱与照度检测模块。

这样，当用户使用光谱与照度检测模块获得相应数据后，将此数据发送到云端服务器进行存储与计算，然后云端程序将根据LED封装芯片特定的参数和用户需要的光谱等数据参数进行比对并计算出最佳的每一路LED的驱动控制参数，并通过通信信号发送给驱动控制模块，最终LED发光模块发出用户需要的光环境。

实施例三：

构建多个LED照明系统或对多个LED照明系统进行分组或分区，例如在家居或商业照明场合，有多个不同的区域，每个区域都对照明环境有不同的要求，这样，在每个区域中都安装此发明中的一个或数个LED光源或灯具系统，每个LED光源或灯具可以由红，绿，蓝三种颜色，或者其它颜色的LED封装芯片组成光源模块，在光源模块外，连接有驱动控制模块和通信模块，每个LED光源或灯具具有自己专有的通信地址，这样在用户终端设备上安装的终端分析处理操作程序，通过通信模块连接后，可以将不同的LED光源或灯具进行分区或分组，从而根据用户对每个区或每个组LED光源或灯具需要的光谱等参数，对通过光谱与照度检测模块获得的数据及参数，经过本地或云端服务器分析和优化，并计算出各区或各组里每一LED光源或灯具中每一路LED的驱动控制参数，将相应的结果分配到相应的组或区里面的LED光源或灯具上的具体LED上，最终实现用户需要的光环境。

Claims (5)

1.一种照明装置，其特征在于：它包含电源模块(1)、光谱或照度检测模块(2)、终端分析处理操作装置(3)、数据存储与计算模块(4)、光谱或颜色特征数据库模块(5)、驱动控制电路(6)和LED光源模块(8)；电源模块(1)与光谱或照度检测模块(2)连接，光谱或照度检测模块(2)与终端分析处理操作装置(3)相互连接，终端分析处理操作装置(3)与数据存储与计算模块(4)相互连接，终端分析处理操作装置(3)与光谱或颜色特征数据库模块(5)相互连接，终端分析处理操作装置(3)与驱动控制电路(6)相互连接，驱动控制电路(6)与LED光源模块(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于：所述的光谱或照度检测模块(2)包含电源和电源管理电路(2-1)、滤波电路(2-2)、A/D转换器(2-3)、主控电路(2-4)、电流电压变换器(2-5)和通信电路(2-6)；电源和电源管理电路(2-1)与电流电压变换器(2-5)连接，电流电压变换器(2-5)与滤波电路(2-2)连接，滤波电路(2-2)与A/D转换器(2-3)连接，A/D转换器(2-3)与主控电路(2-4)连接，主控电路(2-4)与通信电路(2-6)连接，所述的主控电路(2-4)的内部设置有微处理器(2-4-1)和存储原件(2-4-2)。

3.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于：所述的光谱或照度检测模块(2)和终端分析处理操作装置(3)通过通信模块(7)连接。

4.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于：所述的终端分析处理操作装置(3)和驱动控制电路(6)通过通信模块(7)连接。

5.根据权利要求1所述的一种照明装置，其特征在于：所述的终端分析处理操作装置(3)和数据存储与计算模块(4)通过通信模块(7)连接。