CN210723018U - 一种可模拟太阳光谱的led模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可模拟太阳光谱的LED模组，包括若干组矩阵排列的LED光源模块和与所述LED光源模块连接控制所述LED光源模块颜色变化的控制模块，每组所述LED光源模块包括多个具有不同颜色的LED，若干组所述LED光源模块根据LED颜色不同均匀交叉排布。本实用新型通过控制LED模组中两种或多种色温或多种波长的LED的不同电流来混光，使得混光后的LED发光颜色分别对应一天之内不同时刻的太阳光谱进行光谱匹配，模拟不同时刻的太阳光。通过控制模块控制多种颜色的LED的电流以达到调节LED色温和波长的目的，从而完成LED模组的混光，达到不同时刻太阳光的色温，光谱要求，同时保证较高的显色指数。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体照明技术领域，特别涉及一种可模拟太阳光谱的LED模组。
背景技术
LED芯片技术目前可以基于不同的发光材料体系制作出不同波长的LED，特别是在可见光波段内（380nm～780nm），不同波长LED的实现为LED应用前景打开了局面，特别在全彩显示方面取得了巨大的进步，另外白光LED也可以通过不同荧光粉及配比实现不同的色温，目前，由于光谱可调光源的重要性，采用不同色温，或不同波长的LED光源的光谱匹配应用的空间巨大，在商业照明，通用照明，动物，植物照明领域应用前景非常广泛。不同色温的白光LED或白光加彩光的应用非常广泛，其中家居照明，办公照明，商业照明领域对于个性化的灯光需求尤为迫切，通过控制LED模拟太阳光，在完全隔绝外界阳光的室内环境使用，你会彷如置于大自然的阳光之中，会有置身自然的舒服体验。然而，传统的白光LED灯因为其光品质的限制，其应用范围较窄，且不能模拟太阳光色，因此，多元化、定制化的商业照明设计，尤其是LED模拟的太阳光能成为商家的营销手段之一，智能调光技术为个性化的家居照明，通用照明，办公照明，商业照明等设计提供技术支持，而配合这一需求的可调色温，可调光谱LED模块产品亦应运而生；另外商家也期望通过不同的照明灯光效果，针对性呈现出各类被照射物体的不同材质、形状、颜色、甚至是“情绪”，以此求得消费者的青睐。
发明内容
本实用新型为解决上述技术问题，提供一种可模拟太阳光谱的LED模组。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种可模拟太阳光谱的LED模组，包括若干组矩阵排列的LED光源模块和与所述LED光源模块连接控制所述LED光源模块颜色变化的控制模块，每组所述LED光源模块包括多个具有不同颜色的LED，若干组所述LED光源模块根据LED颜色不同均匀交叉排布。
进一步的，作为优选技术方案，所述LED光源模块包括冷白LED和暖白LED，所述冷白LED和暖白LED均匀交叉排布。
进一步的，作为优选技术方案，所述冷白LED的色温范围为5500K至7500K；所述暖白LED的色温范围为1500K 至2500K。
进一步的，作为优选技术方案，所述LED光源模块包括红色LED、绿色LED和蓝色LED，所述红色LED、绿色LED和蓝色LED均匀交叉排布。
进一步的，作为优选技术方案，所述红色LED的波长范围为595nm至655nm；所述绿色LED的波长范围为508nm至548nm；所述蓝色LED的波长范围为438nm至478nm。
进一步的，作为优选技术方案，所述LED光源模块还包括白色LED，每组所述LED光源模的红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED呈矩阵排布。
进一步的，作为优选技术方案，所述白色LED的色温范围为2000K至6500K。
进一步的，作为优选技术方案，所述控制模块包括控制电路，所述LED模组中的每组LED光源模块的多个LED均串联连接，所述控制电路分别控制LED模组中每组LED光源模块的电流。
进一步的，作为优选技术方案，所述控制模块包括控制电路，所述LED模组中的每种颜色的LED均串联连接，所述控制电路分别控制LED模组中每种颜色的LED的电流。
进一步的，作为优选技术方案，所述 LED光源模块至少为1组。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
本实用新型的一种可模拟太阳光谱的LED模组，通过控制LED模组中两种或多种色温或多种波长的LED的不同电流来混光，使得混光后的LED发光颜色分别对应一天之内不同时刻的太阳光谱进行光谱匹配，模拟不同时刻的太阳光。通过控制模块控制多种颜色的LED的电流以达到调节LED色温和波长的目的，从而完成LED模组的混光，达到不同时刻太阳光的色温，光谱要求，同时保证较高的显色指数。
附图说明
图1为本实用新型实施例1排布图1。
图2为本实用新型实施例1排布图2。
图3为本实用新型实施例1排布图3。
图4为本实用新型实施例1控制模块电路原理图。
图5为本实用新型实施例2排布图1。
图6为本实用新型实施例2排布图2。
图7为本实用新型施例2控制模块电路原理图。
图8为本实用新型实施例3排布图1。
图9为本实用新型实施例3排布图2。
图10为本实用新型实施例3排布图3。
图11为本实用新型实施例3控制模块电路原理图。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚的界定。
实施例1
本实用新型的一种可模拟太阳光谱的LED模组，包括若干组矩阵排列的LED光源模块和与LED光源模块连接控制LED光源模块颜色变化的控制模块，每组LED光源模块包括多个具有不同颜色的LED，若干组LED光源模块根据LED颜色不同均匀交叉排布。
本实施例中的LED光源模块为八组，如图1所示：每组LED光源模块包括冷白LED和暖白LED，而每组LED光源模块的排列方式为冷白LED和暖白LED或暖白LED和冷白LED，可横向排列，也可纵向排列。多个所述冷白LED和暖白LED均匀交叉排布。其中，CW表示冷白LED，WW表示暖白LED，冷白LED的色温范围为5500K至7500K，暖白LED的色温范围为1500K 至2500K。
本实施例中的LED光源模块的组数至少为1组，当LED光源模块为4组时，其排布方式如图2和图3所示：可横向排列，也可纵向排列，相邻两组LED光源模块的冷白LED和暖白LED交叉排布。
本实用新型的LED模组的LED光源模块的组数根据LED模组的功率大小来确定。当LED光源模块的组数为2组、3组、5组、6组或多组时，其排布方式与上述实施例相似，在此不一一列举展开阐述。
本实施例的控制模块包括控制电路， LED模组中的每组LED光源模块的冷白LED和暖白LED均串联连接，该控制电路分别控制LED模组中每组LED光源模块的电流。或者LED模组中的每种颜色的LED均串联连接，所述控制电路分别控制LED模组中每种颜色的LED的电流来混光，如图4所示： LED模组中所有的冷白LED串联连接，所有的暖白LED串联连接，控制电路分别控制冷白LED和暖白LED两路电流，从而完成对冷白LED和暖白LED的混光，使得LED模组中冷白LED和暖白LED混光后的发光颜色与一天之内不同时刻的太阳光谱相对应，从而进行光谱匹配，模拟不同时刻的太阳光。
本实用新型实现了最接近太阳光的色温和发光颜色，通过增加色温可调范围，可模拟出日出/日落，日出后/日落前20-30分钟，日出后/日落前45分钟，日出后/日落前1小时，日出后/日落前1.5小时，日出后/日落前2小时，日出后/日落前2.5小时，日出后/日落前3小时，平均中午日光等一天之中不同时刻的太阳光色温，其中，太阳光的色温范围为2000K-6500K，不同时刻所对应的太阳光的色温如下表1所示：
| 太阳光时刻 | 色温 K |
| 日出/日落 | 2000K |
| 日出后/日落前20-30分钟 | 2500K |
| 日出后/日落前45分钟 | 3000K |
| 日出后/日落前60分钟 | 3500K |
| 日出后/日落前90分钟 | 4000K |
| 日出后/日落前120分钟 | 4500K |
| 日出后/日落前150分钟 | 5000K |
| 日出后/日落前180分钟 | 5500K |
| 中午阳光 | 6500K |
表1
本实施例中，通过控制电路控制LED模组中冷白LED和暖白LED两种色温的LED的不同电流来混光，使得混光后的LED发光颜色分别对应一天之内不同时刻的太阳光谱进行光谱匹配，模拟不同时刻的太阳光。通过控制电路控制两种色温的LED的电流以达到调节LED色温的目的，从而完成LED模组的混光，达到不同时刻太阳光的色温、光谱要求，同时保证较高的显色指数。解决了传统白光LED灯不能模拟太阳光色的缺陷，提高了光品质和照明的舒适度，拓宽了LED灯的应用范围，增加了LED灯的卖点，为众多视觉应用和非视觉应用提供了新的照明可能，提高了人们使用LED灯具的舒适度和模拟太阳光的自然的体验。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于每组LED光源模块的颜色不同。
本实施例中的每组LED光源模块均包括红色LED、绿色LED和蓝色LED，所述红色LED、绿色LED和蓝色LED均匀交叉排布。其中，红色LED的波长范围为595nm至655nm；绿色LED的波长范围为508nm至548nm；蓝色LED的波长范围为438nm至478nm。
而本实施例中的LED模组的多组LED光源模块可横向排列，也可纵向排列。当LED光源模块的数量为3组和4组时，LED的排布方式，如图5-6所示，且相邻两组LED光源模块的红色LED、绿色LED和蓝色LED交叉排布，同时3组LED光源模块排列成一个方阵。其中，R表示红色LED，G表示绿色LED，B表示蓝色LED。
本实用新型的LED模组的LED光源模块的组数根据LED模组的功率大小来确定，当LED光源模块的组数为2组、5组、6组或多组时，其排布方式与上述实施例相似，在此不一一列举展开阐述。
本实施例的控制模块包括控制电路， LED模组中的每组LED光源模块的红色LED、绿色LED和蓝色LED均串联连接，该控制电路分别控制LED模组中每组LED光源模块的电流。或者，LED模组中的每种颜色的LED均串联连接，所述控制电路分别控制LED模组中每种颜色的LED的电流来混光，如图7所示： LED模组中所有的红色LED串联连接，所有的绿色LED串联连接，所有的蓝色LED串联连接，控制电路分别控制红色LED、绿色LED和蓝色LED三路电流，从而完成对红色LED、绿色LED和蓝色LED的混光，使得LED模组中红色LED、绿色LED和蓝色LED混光后的发光颜色与一天之内不同时刻的太阳光谱相对应，从而进行光谱匹配，模拟不同时刻的太阳光。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于每组LED光源模块的颜色不同。
本实施例中的每组LED光源模块均包括红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED，每组LED光源模块的红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED呈矩阵排布。其中，红色LED的波长范围为595nm至655nm；绿色LED的波长范围为508nm至548nm；蓝色LED的波长范围为438nm至478nm；白色LED的色温范围为2000K至6500K。
而本实施例中的LED模组的多组LED光源模块可横向排列，也可纵向排列。当LED光源模块的数量为1组时，LED的排布方式，如图8所示，成方阵排布。当LED光源模块的数量为2组时，LED的排布方式，如图9所示，两组LED光源模块成横向排列或纵向排列。本实施例中的每组LED光源模块均成方阵排布。其中，R表示红色LED，G表示绿色LED，B表示蓝色LED，W表示白色LED。
本实用新型的LED模组的LED光源模块的组数根据LED模组的功率大小来确定，当LED光源模块的组数为4组时，LED模组的排列方式如图10所示，成方阵排布。
当LED光源模块的组数为3组、5组、6组或多组时，其排布方式与上述实施例相似，在此不一一列举展开阐述。
本实施例的控制模块包括控制电路， LED模组中的每组LED光源模块的红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED均串联连接，该控制电路分别控制LED模组中每组LED光源模块的电流。或者，LED模组中的每种颜色的LED均串联连接，所述控制电路分别控制LED模组中每种颜色的LED的电流来混光，如图11所示： LED模组中所有的红色LED串联连接，所有的绿色LED串联连接，所有的蓝色LED串联连接，所有的白色LED串联连接，控制电路分别控制红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED四路电流，从而完成对红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED的混光，使得LED模组中红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED混光后的发光颜色与一天之内不同时刻的太阳光谱相对应，从而进行光谱匹配，模拟不同时刻的太阳光。
本实用新型模拟太阳光谱可通过两种光色或三种光色或四种光色或多种光色LED来混光实现，使用的基本光色越多，模拟出的效果越接近实际的太阳光谱。
本实用新型的LED模组也可以应用于光生物学领域，比如不同种类的动植物需要各自特定的光谱分布，单纯的采用某种色温的LED并不能满足动植物生长需求，万物生长靠太阳，本实用新型由于可模拟太阳光的发光颜色和光谱，因此也可以解决动植物照明的需求。
本实用新型的LED模组充分利用了LED体积小的特点，整合在一个LED模组中，并实现整体光谱从早到晚完整的模拟太阳日出到日落的情形，为众多视觉应用和非视觉应用提供了新的照明可能。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，包括若干组矩阵排列的LED光源模块和与所述LED光源模块连接控制所述LED光源模块颜色变化的控制模块，每组所述LED光源模块包括多个具有不同颜色的LED，若干组所述LED光源模块根据LED颜色不同均匀交叉排布。
2.根据权利要求1所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述LED光源模块包括冷白LED和暖白LED，所述冷白LED和暖白LED均匀交叉排布。
3.根据权利要求2所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述冷白LED的色温范围为5500K至7500K；所述暖白LED的色温范围为1500K 至2500K。
4.根据权利要求1所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述LED光源模块包括红色LED、绿色LED和蓝色LED，所述红色LED、绿色LED和蓝色LED均匀交叉排布。
5.根据权利要求4所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述红色LED的波长范围为595nm至655nm；所述绿色LED的波长范围为508nm至548nm；所述蓝色LED的波长范围为438nm至478nm。
6.根据权利要求4所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述LED光源模块还包括白色LED，每组所述LED光源模的红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED呈矩阵排布。
7.根据权利要求6所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述白色LED的色温范围为2000K至6500K。
8.根据权利要求1所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述控制模块包括控制电路，所述LED模组中的每组LED光源模块的多个LED均串联连接，所述控制电路分别控制LED模组中每组LED光源模块的电流。
9.根据权利要求1所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述控制模块包括控制电路，所述LED模组中的每种颜色的LED均串联连接，所述控制电路分别控制LED模组中每种颜色的LED的电流。
10.根据权利要求1所述的可模拟太阳光谱的LED模组，其特征在于，所述 LED光源模块至少为1组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820412586.6U CN210723018U (zh) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 一种可模拟太阳光谱的led模组 |
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| CN201820412586.6U CN210723018U (zh) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 一种可模拟太阳光谱的led模组 |
Publications (1)
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114040539A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-11 | 深圳万源光引科技有限公司 | 一种突出主体色的光源实现方法 |
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2018
- 2018-03-26 CN CN201820412586.6U patent/CN210723018U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN114040539A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-11 | 深圳万源光引科技有限公司 | 一种突出主体色的光源实现方法 |
| CN114040539B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-03-15 | 深圳爱图仕创新科技股份有限公司 | 一种突出主体色的光源实现方法 |
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