CN205017658U - 一种调光调色温led灯 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种调光调色温LED灯，所述调光调色温LED灯包括恒流恒压模块，用于提供恒流恒压；开关控制模块，与恒流恒压模块电连接，根据不同的操作模式改变其接入恒流恒压模块中的采样阻值以改变电源输出电流，从而确保其不超过LED的额定电流。因本申请通过引入开关控制模块，调节电源总输出电流，可确保其不超过LED灯珠的额定电流，因此，本申请的调光调色温LED灯就可以配备与LED主驱动电源功率相同的灯珠，从而减少灯珠的数量，有效降低灯具成本，而且在全亮的时候，不会造成灯珠性能的浪费，同时，在单色亮的时候，也不存在烧坏灯珠，造成LED灯使用寿命减少，甚至造成安全事故等问题。

Description

一种调光调色温LED灯
技术领域
本申请涉及LED领域，具体涉及LED调光调色温领域。
背景技术
目前调光调色温驱动电源一般须配备多倍标称功率的灯珠。例如，对于具有两种色温灯珠(如黄光灯珠和白光灯珠)的LED灯，若其驱动电源标称72W，那就需要配备72W的黄光灯珠串和72W的白光灯珠串，所述配备的灯珠总功率为144W；这样，当全亮时(指所有灯珠都被接通被电流驱动)，全部的灯珠都只工作在1/2的标称功率下，灯珠性能未能完全发挥，造成比较大的浪费，并间接抬高灯具生产成本。
同样，对于具有三种(如黄光灯珠、红光灯珠和白光灯珠)的LED灯，若其驱动电源标称72W，那就需要配备72W的黄光灯珠串、72W的红光灯珠串和72W的白光灯珠串，所述配备的灯珠总功率为216W，同样，当全亮时，全部的灯珠都只工作在1/3的标称功率下。
那么为什么调光调色温驱动电源一般须配备多倍标称功率的灯珠，而不是配备相同标称功率的灯珠呢？比如，对于上述包括黄光灯珠和白光灯珠这两种色温灯珠的LED灯，若其驱动电源标称72W，给其配备36W的黄光灯珠串和36W的白光灯珠串，这样，不仅节省了灯珠数，因为72W的灯珠串包含的灯珠数是36W的灯珠串包含的两倍，而且当全亮时，全部的灯珠都是工作在标称功率下，灯珠性能完全发挥出来了。但是这会引起另外一问题，当单色光显示的情况下，比如只显示黄光，那么此时驱动黄光灯珠串会是其额定电流的2倍，极容易烧坏灯珠，造成LED灯使用寿命减少，甚至造成安全事故。因此，取舍之下，目前调光调色温驱动电源一般都配备多倍标称功率的灯珠。
发明内容
为解决上述问题，本申请提供一种调光调色温LED灯。
本申请提供的调光调色温LED灯，包括：
恒流恒压模块，用于提供恒流恒压；
开关控制模块，与恒流恒压模块电连接，根据不同的色温模式改变其接入恒流恒压模块中的阻值以改变流经LED灯珠的电流，从而确保其不超过LED灯珠的额定电流。
较优地，所述开关控制模块包括：
若干并联的电阻，其两端接有恒流恒压模块提供的恒压；
电阻选择模块，包括若干开关模块，所述各电阻都串联有一个所述开关模块；所述开关模块通过导通和断开来使与其串联的所述电阻接入或不接入所述恒压模块提供的恒压两端；
或者，
若干串联的电阻，所述串联的电阻的两端接有恒压模块提供的恒压；
电阻选择模块，包括若干开关模块，所述各电阻都并联有一个所述开关模块，所述开关模块通过导通来使与其并联的所述电阻被短路。
较优地，所述电阻选择模块还包括一控制模块，用于分别控制各开关模块的导通和断开。
较优地，所述开关模块包括三极管或场效应管，其控制极与所述控制模块电连接。
较优地，所述控制模块还向所述LED灯珠输出脉宽调制信号，通过脉宽调制信号的占空比来改变所述调光调色温LED灯的色温模式及亮度。
较优地，所述控制模块响应有线或无线信号，从而控制所述脉宽调制信号以及控制所述各开关模块的导通和断开。
较优地，同种色温的LED灯珠以串联的方式电连接，构成LED灯珠串；所述LED灯珠串的一端连接到晶体管的第一极，所述晶体管的第二极连接到恒流恒压模块，所述晶体管的控制极连接到控制模块，用于接收控制模块输出的所述脉宽调制信号。
较优地，所述调光调色温LED灯还包括LED主驱动电源，用于向所述控制模块和恒流恒压模块提供工作电压，以及与LED灯珠串未连接到所述三极管或场效应管第一极的一端相连。
本申请的有益效果是：
依上述实施的调光调色温LED灯，由于引入开关控制模块，其根据不同的色温模式改变其接入恒流恒压模块中的阻值以改变流经LED灯珠的电流，从而确保其不超过LED灯珠的额定电流，因此，本申请的调光调色温LED灯就可以配备与LED主驱动电源功率相同的灯珠，从而减少灯珠的数量，有效降低灯具成本，而且在全亮的时候，不会造成灯珠性能的浪费，同时，在单色亮的时候，也不存在烧坏灯珠，造成LED灯使用寿命减少，甚至造成安全事故等问题。
附图说明
图1为本申请一实施的调光调色温LED灯的结构示意图；
图2为本申请一实施例的调光调色温LED灯的局部结构示意图；
图3为本申请又一实施例的调光调色温LED灯的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
实施例一
本申请提出了一种调光调色温LED灯，其包括至少两种色温的LED灯珠、恒流恒压模块和开关控制模块。
对于上述的至少两种色温的LED灯珠，同种色温的LED灯珠以串联的方式电连接，构成LED灯珠串；LED灯珠串的一端连接到晶体管的第一极，晶体管的第二极连接到恒流恒压模块10，晶体管的控制极用于接收脉宽调制信号。需要说明的是，本申请中的晶体管为三端子晶体管，其三个端子分别为控制极、第一极和第二极；当晶体管为双极型晶体管时，控制极是指双极型晶体管的基极，第一极是指双极型晶体管的集电极或发射极，对应的第二极就是指双极型晶体管的发射极或集电极；当晶体管为场效应晶体管时，控制极是指场效应晶体管的栅极，第一极是指场效应晶体管的漏极或源极，对应的第二极就是指场效应晶体管的源极或漏极。不妨以黄光灯珠和白光灯珠为例，当然在其他实施例中也可以包括其他种类的色温灯珠以及包括三种或三种以上的色温的灯珠。请参照图1，在一实施例中，本申请的调光调色温LED灯包括由黄光灯珠组成的黄光灯珠串LY和白光灯珠组成的白光灯珠串LW。图中灯珠串LY、LW包含的灯珠数量只是用于示意，并不是用于限定灯珠串包含的的灯珠数量，在实际应用中，可以根据需要，增加或减少灯珠串LY、LW包含的灯珠数量。在一具体实施例中，可以选择数量和功率分别相同的黄光灯珠和白光灯珠，从而组成功率相同的黄光灯珠串LY和白光灯珠串LW。黄光灯珠串LY的阴极连接到晶体管QY的漏极，晶体管QY的源极连接到恒流恒压模块10的正输出端，控制极用于接收一脉宽调制信号；同样地，白光灯珠串LW的阴极连接到晶体管QW的漏极，晶体管QW的源极连接到恒流恒压模块10的正输出端，控制极用于接收另一脉宽调制信号。
恒流恒压模块10用于提供恒流恒压。在一较优的实施例中，恒流恒压模块10可以包括型号为AP4313的集成电路芯片，其VSense管脚和ICtrl管脚配合使用，用于提供一个电流方向从VSense管脚流向ICtrl管脚的恒压。图中V+可表示VSense管脚，V-可表示ICtrl管脚。AP4313集成电路芯片的其他管脚的外围电路有多种多样，只需要保证AP4313集成电路芯片提供一用户需要的恒压即可。
开关控制模块20与恒流恒压模块10电连接，开关控制模块20根据不同的色温模式改变其接入恒流恒压模块10中的阻值以改变流经LED灯珠的电流，从而确保其不超过LED灯珠的额定电流。在一较优的实施例中，开关控制模块20包括电阻选择模块和若干并联的电阻R1、R2、......、RN，如图2所示，其中N为大于1的整数，较优地，N的值与LED灯珠的色温种类相同，例如，LED灯包括黄光灯珠和白光灯珠这两种色温的灯珠，则N取2。
并联的电阻R1～RN，其两端接有恒压模块10提供的恒压。
电阻选择模块包括包括若干开关模块21，这里的开关模块21指的是具有导通和断开电路作用的功能模块，而非仅指传统传统上的开关。各电阻R1～RN都串联有一个开关模块21；开关模块22通过导通和断开来使与其串联的电阻接入或不接入恒流恒压模块10提供的恒压两端，从而改变接入恒压模块10的恒压两端的电阻值，由欧姆定律可知，由此电流也随之改变。在一较优的实施例中，电阻选择模块包括与电阻数量(即N值)一致的开关模块21，各电阻R1～RN都分别串联连接有一开关模块21。在另一实施例中，电阻选择模块包括比电阻数量(即N值)少一的开关模块21，即开关模块21的数量为N-1，电阻R2～RN都分别串联连接有一开关模块21。
开关模块21有多种实现方式，在一实施例中，开关模块21可以包括自锁开关。在另一实施例中，开关模块22可以包括晶体管。
在一较优地实施例中，电阻选择模块还包括一控制模块22，用于分别控制各开关模块22的导通和断开。例如，在一具体实施例中，控制模块22由MCU实现，其各IO端口与开关模块21的控制极电连接。控制模块22还向LED灯珠输出脉宽调制信号，通过脉宽调制信号的占空比来改变调光调色温LED灯的色温模式及亮度。例如，在一具体实施例中，控制模块22分别与晶体管QY、QW的控制极电连接，向晶体管QY、QW的控制极提供独立的脉宽调制信号。控制模块22响应有线或无线信号，从而控制上述脉宽调制信号以及控制各开关模块21的导通和断开。
在一具体实施例中，本申请的调光调色温LED灯还包括LED主驱动电源30，用于向控制模块22和恒流恒压模块10提供工作电压，以及与LED灯珠串未连接到晶体管第一极的一端相连。LED主驱动电源，其可以连接到市电，对市电进行整流降压稳压等处理后，提供一12V的输出电压。当然，在某些实施例中，恒流恒压模块10和控制模块22的工作电压可能不同，比如，恒流恒压模块10为12V，控制模块22的工作电压为5V，这时，还可以引入一线性稳压器LDO31。
下面对本申请的调光调色温LED灯的工作原理进行说明。
还是以图1为例，在一具体实施例中，不妨令灯珠串LY、LW的额定功率和电流相同。电阻R1和R2的参数可以根据LED灯珠的参数而设定，在一具体实施例中，可令电阻R1和R2都为R，再选定恒流恒压模块10输出的恒压V，使得V/R得到的电流为黄光灯珠或白光灯珠的额定电流I。控制模块22响应外界的信号输入，控制上述脉宽调制信号以及控制各开关模块21的导通和断开。
全亮模式下，此时因灯珠串LY、LW都亮，因此需要电流2I。当接受到外界设定全亮模式的信号时，控制模块22向晶体管QY出一占空比非0的脉宽调制信号，从而将晶体管QY导通，黄光灯珠串LY发光；同时，向晶体管QW出一占空比非0的脉宽调制信号，从而将晶体管QW导通，白光灯珠串LW发光。控制模块22在响应外界设定全亮模式的信号后，控制模块22还控制与电阻R2串联的开关模块21导通，从而恒流恒压模块10输出的恒压V两端接入电阻R1和R2，电阻R1和R2为并联连接，其并联后的阻值为R/2，其电流因此可计算得到为2V/R，即2I。
单色模式下，此时因灯珠串LY、LW只有一者亮，因此需要电流I。当接受到外界设定单色模式的信号时，例如黄光模式，控制模块22则向晶体管QW输出一占空比为0的脉宽调制信号，从而将晶体管QW关断，白光灯珠串LW不发光；向晶体管QY出一占空比非0的脉宽调制信号，从而将晶体管QY导通，黄光灯珠串LY发光；同样地，单色模式具体为白光模式，则控制模块22则向晶体管QY输出一占空比为0的脉宽调制信号，从而将晶体管QY关断，黄光灯珠串LY不发光；向晶体管QW出一占空比非0的脉宽调制信号，从而将晶体管QW导通，白光灯珠串LW发光。控制模块22在响应外界设定单色模式的信号后，控制模块22还控制与电阻R2串联的开关模块21断开，从而恒流恒压模块10输出的恒压V两端只接入电阻R1，其电流因此可计算得到为V/R，即I。
在全亮模式或单色模式下，控制模块22接受外界的亮度信号，来控制输出的脉宽调节信号的占空比，从而来控制灯珠的亮度。
实施例二
实施例一中，电阻R1～RN是并联连接的，在本实施例中，电阻R1～RN可以是串联连接的。
开关控制模块20包括电阻选择模块和若干串联的电阻R1～RN。
上述电阻R1～RN构成的电阻串，其两端接有恒流恒压模块10提供的恒压。
电阻选择模块包括若干开关模块21，各电阻R1～RN都并联有一个开关模块21，开关模块21通过导通来使与其并联的电阻被短路。
下面不妨仍以调光调色温LED灯包括两种色温的灯珠为例，请参照图3，在一具体实施例中，不妨令灯珠串LY、LW的额定功率和电流相同。电阻R1和R2的参数可以根据LED灯珠的参数而设定，在一具体实施例中，可令电阻R1和R2都为R，再选定恒流恒压模块10输出的恒压V，使得V/2R得到的电流为黄光灯珠或白光灯珠的额定电流I。控制模块22响应外界的信号输入，控制上述脉宽调制信号以及控制各开关模块21的导通和断开。
当处于单色模式时，控制模式22控制与电阻R2并联的开关模块21断开，从而恒流恒压模块10的恒压V两端接入串联的电阻R1和R2，其电流可计算得到为V/2R，即为I。当处于全亮模式时，控制模式22控制与电阻R2并联的开关模块21导通，从而恒流恒压模块10的恒压V两端只接入串联的电阻R1，其电流可计算得到为V/R，即为2I。
本申请的调光调色温LED灯，电路简单，可以配备与LED灯驱动电源功率的灯珠，比如72W的驱动电源，对于双色温灯珠，可以配备36W的黄光灯珠串和36W的白光灯珠串，总共72W的灯珠串，而传统的LED灯，则只能配备72W的黄光灯珠串和72W的白光灯珠串，总共144W的灯珠串，从而本申请可以减少一半的灯珠的数量，有效降低灯具成本，而且在全亮的时候，不会造成灯珠性能的浪费，同时，在单色亮的时候，也不存在烧坏灯珠，造成LED灯使用寿命减少，甚至造成安全事故等问题。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (8)

1.一种调光调色温LED灯，包括至少两种色温的LED灯珠，其特征在于，包括：
恒流恒压模块，用于提供恒流恒压；
开关控制模块，与恒流恒压模块电连接，根据不同的色温模式改变其接入恒流恒压模块中的阻值以改变流经LED灯珠的电流，从而确保其不超过LED灯珠的额定电流。
2.如权利要求1所述的调光调色温LED灯，其特征在于，开关控制模块包括：
若干并联的电阻，其两端接有恒流恒压模块提供的恒压；
电阻选择模块，包括若干开关模块，所述各电阻都串联有一个所述开关模块；所述开关模块通过导通和断开来使与其串联的所述电阻接入或不接入所述恒压模块提供的恒压两端；
或者，
若干串联的电阻，所述串联的电阻的两端接有恒压模块提供的恒压；
电阻选择模块，包括若干开关模块，所述各电阻都并联有一个所述开关模块，所述开关模块通过导通来使与其并联的所述电阻被短路。
3.如权利要求2所述的调光调色温LED灯，其特征在于，所述电阻选择模块还包括一控制模块，用于分别控制各开关模块的导通和断开。
4.如权利要求3所述的调光调色温LED灯，其特征在于，所述开关模块包括三极管或场效应管，其控制极与所述控制模块电连接。
5.如权利要求2所述的调光调色温LED灯，其特征在于，所述控制模块还向所述LED灯珠输出脉宽调制信号，通过脉宽调制信号的占空比来改变所述调光调色温LED灯的色温模式及亮度。
6.如权利要求5所述的调光调色温LED灯，其特征在于，所述控制模块响应有线或无线信号，从而控制所述脉宽调制信号以及控制所述各开关模块的导通和断开。
7.如权利要求5中所述的调光调色温LED灯，其特征在于，同种色温的LED灯珠以串联的方式电连接，构成LED灯珠串；所述LED灯珠串的一端连接到晶体管的第一极，所述晶体管的第二极连接到恒流恒压模块，所述晶体管的控制极连接到控制模块，用于接收控制模块输出的所述脉宽调制信号。
8.如权利要求7所述的调光调色温LED灯，其特征在于，还包括LED主驱动电源，用于向所述控制模块和恒流恒压模块提供工作电压，以及与LED灯珠串未连接到所述晶体管第一极的一端相连。
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