CN212785953U - 具色温控制功能的灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种具色温控制功能的灯具，包含有二调光电源输入端用以接收一调光电源信号，一整流器电连接二调光电源输入端，且具有一整流输出端，该调光电源信号由具有多个周期的弦波组成，各周期分别具有一切相角。第一LED模块及第二LED模块电连接整流输出端以接收经整流的调光电源信号，且两者的光源色温不相同。调光控制单元连接整流输出端以接收经整流的调光电源信号。调光控制单元根据调光电源信号中每一周期的切相角，读取调光电源信号包含的调光指令码，并据以控制第一及第二LED模块的发光强度，产生对应调光指令的指定混合色温光源。

Description

具色温控制功能的灯具

技术领域

一种灯具，尤指一种用于吊扇灯具色温控制功能的灯具。

背景技术

吊扇灯常用于居家环境，将灯具及吊扇结合为单一装置，以在设计装潢时达到美化及简约设计、节省空间、及简化控制开关等的目的。现有的吊扇灯装置中包含有遥控开关、无线控制模块、吊扇模块及灯具模块，吊饰模块及灯具模块分别电连接该无线接收器。当该无线控制模块接收到来自该遥控开关的吊扇控制无线信号或灯具控制无线信号，该无线控制模块据以产生吊扇控制命令或灯具控制命令，传送到吊扇模块或灯具模块以进行对应的开关控制。

现有的灯具模块常见使用一TRIAC(三端可控硅)元件进行前缘相位控制的LED调光技术，利用截断交流电源周期中的部分区段调控送至LED元件的功率，以调整灯具整体的亮度。更详细的说，该灯具模块包含驱动单元、该TRIAC元件及多个LED元件，该TRIAC元件电连接于该多个LED元件与经整流后的交流电源之间，且具有一控制端，该驱动单元电连接该TRIAC元件的控制端以控制其导通区间，并据以调控该LED元件的导通比例。举例而言，该驱动单元控制TRIAC在交流电源电压上升超过0电压时仍不导通，直到电源电压升高至一特定值时才导通，以此调整LED元件接收到的总功率。

然而，由于此种LED灯具的亮度调控方式由电源端的输入功率进行调控，因此只能统一调控该LED灯具中的多个LED元件，也仅能调整灯具的整体亮度，在近年来智慧家电的发展趋势中较为不利。

实用新型内容

本实用新型提供一种具色温控制功能的灯具，包含有：

二调光电源输入端，用以接收一调光电源信号，该调光电源信号由多个周期的弦波组成，各该周期分别具有一切相角；

一整流器，电连接该二调光电源输入端，且具有一整流输出端；

一第一LED模块，电连接该整流输出端以接收该经整流的调光电源信号；

一第二LED模块，电连接该整流输出端以接收该经整流的调光电源信号；其中，该第一LED模块的光源与该第二LED模块的光源的色温不相同；

一调光控制单元，电连接该第一LED模块及该第二LED模块，且具有一电源信号输入端；其中，该电源信号输入端电连接该调光电源输入端以接收该调光电源信号，且该调光控制单元根据该调光电源信号的各该周期的切相角读取该调光电源信号包含的至少一调光指令码，并据以分别控制该第一LED模块及该第二LED模块的发光强度，使该第一LED模块及该第二LED模块配合产生对应该调光指令的指定混合色温光源。

该调光电源输入端接收的该调光电源信号为一交流弦波信号，且藉由各该周期切相角的变化包含了特定的信息，该信息主要是针对该第一或第二LED模块的调光的指令码，以达到特定的亮度或色温组合。举例而言，当其中一周期的切相角为第一切相角时，该调光控制单元记录一第一数值，而当其中一周期的切相角为第二切相角时，则记录一第二数值。如此一来，该调光控制单元则能够读取该调光电源信号由多个周期组合所包含的调光指令码，并进一步据以调配第一或第二LED模块个别的亮度或色温组合。通过利用电源载波的方式，本实用新型的LED灯具不须额外增加信号线以船底指令信号，利用一调光控制单元直接连接电源线，以接收交流的调光电源中包含的调光指令信号，使得该调光控制单元能控制具有不同色温的第一及第二LED模块组合产生多种不同色温组合及亮度的光源，在无需额外增加高成本的情形下提高了LED灯具的应用性。

附图说明

图1是本实用新型具色温控制功能的灯具的一方块示意图。

图2A是实用新型具色温控制功能的灯具的调光电源信号的一波行示意图。

图2B是实用新型具色温控制功能的灯具经整流的的调光电源信号的一波行示意图

图3是本实用新型具色温控制功能的灯具一较佳实施例的电路方块示意图。

图4是本实用新型具色温控制功能的灯具另一较佳实施例的电路方块示意图。

具体实施方式

以下配合图式及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。

请参阅图1所示，本实用新型提供一种具色温控制功能的灯具，包含有二调光电源输入端IP1、IP2、一第一LED模块11、一第二LED模块12、一调光控制单元13及一整流器14。该二调光电源输入IP1、IP2端用以接收一调光电源信号，该整流器电连接该二调光电源输入端IP1、IP2，且具有一整流输出端N1；该调光电源信号是一具有多个周期的弦波，该弦波的各该周期分别具有一切相角。该第一LED模块11及该第二LED模块12电连接该整流输出端N1以接收该经整流的调光电源信号，且该第一LED模块11及该第二LED模块12的光源的色温不相同。该调光控制单元13电连接该第一LED模块11及该第二LED模块12且具有一电源信号输入端，用以电连接该整流输出端N1以接收经整流的调光电源信号。该调光控制单元13根据该调光电源信号的弦波中每一周期的切相角，读取该调光电源信号包含的至少一调光指令码，并据以分别控制该第一LED模块11及该第二LED模块12的发光强度，使该第一LED模块11及该第二LED模块12配合产生对应该调光指令的指定混合色温光源。其中，该调光控制单元13例如是一HT48R002单晶片处理器。

请参阅图2A所示，在本实用新型的一较佳实施例中，该调光电源信号的弦波中的其中一周期的切相角例如是一第一切相角t0或另一周期的切相角例如是一第二切相角t1，分别代表一第一数值或一第二数值。当该调光控制单元13接收该调光电源信号，判断其中一周期S0的切相角为该第一切相角t0时，该调光控制单元13记录该第一数值，而当判断另一周期S1的切相角为该第二切相角t2时，则记录该第二数值。

请参阅图2B所示，图2B为该调光电源信号经该整流器整流后的调光电源信号波形。

在本较佳实施例中，以二进位的指令码为例，该第一数值例如为”0”，该第二数值例如为”1”。该调光控制单元13根据接收到的弦波的各周期的切相角，依序记录为指令码的对应的各该位，该指令码的位数依据所需的色温组合或亮度阶段数决定，当需求的色温及亮度变化组合较多，则可设定使用较多位数的调光指令码。该调光控制单元13存储一指令码列表，该指令码列表包含不同指令码与对应的当第一调光控制码及第二调光控制码。该调光控制单元13读取并纪录一组指令码时，该调光控制单元13根据该指令码列表读取对应的第一调光控制码及第二调光控制码，据以产生对应的第一调光信号及第二调光信号，并分别输出至该第一LED模块11及第二LED模块12。

在一较佳实施例中，该调光电源信号中还包含至少一具有零度切相角的周期Sf，即完整的一周期弦波。该等零度切相角的周期用于分隔上一组调光指令码及下一组调光指令码。在实际应用上，例如设定以一第一数量个具有零度切相角的周期分隔相邻的二组调光指令码。因此，当该调光控制单元13判断该调光电源信号的一第一数量个周期的切相角为该零度切相角时，则开始判断接下来依序的第二数量个周期的切相角，并据以纪录一第二数量位的调光指令码。

举例而言，调光指令码的位数设定为6位(bit)，而间隔二组调光指令码的完整周期的数量为4个。因此，当调光控制单元13接收到4个具有零度切相角的完整周期，则纪录接续的6个周期的切相角(第一切相角或第二切相角)，并据以记录一6位的调光指令码。

请参阅图3所示，在一较佳实施例中，该第一LED模块11包含有一第一LED控制单元111、一第一LED单元D1及一第一导通开关SW1，该第一LED单元D1与该第一导通开关SW1串联连接于该调光电源信号输入端及一接地端之间，且该第一导通开关SW1具有一第一控制端。该第一LED控制单元111具有一第一调光信号输入端DIM1及一第一控制输出端，该第一调光信号输入端DIM1电连接该调光控制单元13，且该第一控制输出端电连接该第一导通开关SW1的第一控制端。类似的，该第二LED模块12包含有一第二LED控制单元121、一第二LED单元D2及一第二导通开关SW2，该第二LED单元D2与该第二导通开关SW2串联连接于该调光电源信号输入端及一接地端之间，且该第二导通开关SW2具有一第二控制端。该第二LED控制单元121具有一第二调光信号输入端DIM2及一第二控制输出端，该第二调光信号输入端DIM2电连接该调光控制单元13，且该第二控制输出端电连接该第二导通开关SW2的第二控制端。

该第一LED控制单元111及该第二LED控制单元121分别电连接该调光控制单元13，以接收该调光控制单元13根据该调光指令码产生的第一调光信号或该第二调光信号。该第一LED控制单元111及该第二LED控制单元121分别控制该第一导通开关SW1及该第二导通开关SW2，以控制该第一LED单元D1及第二LED单元D2的导通时间。该第一LED控制单元111及该第二LED控制单元121例如为一ORG6612调光晶片。

请继续参阅图3所示，在本实用新型的一第一较佳实例中，该具色温控制功能的灯具进一步包含有二电源输入端、一无线接收模块21、一电源调变模块22。该电源输入端用以接收一交流电源，该无线接收模块21用以接收一无线控制信号，并将该无线控制信号转换为调光指令码。该电源调变模块22电连接该二电源输入端以接收该交流电源，且电连接该无线接收模块21以接收该调光指令码，且具有一调光电源输出端，该调光电源输出端电连接该调光控制单元13的调光电源输入端。其中，该电源调变模块22根据该调光指令码控制该交流电源的弦波中各该周期的一切相角，产生该调光电源信号，并由该调光电源输出端输出。其中，该无线接收模块21例如是一RLP418A无线接收处理器。

在本实用新型的一较佳实施例中，该整流器14、该第一LED模块11、第二LED模块12及该调光控制单元13设置于一LED灯板上，该无线接收模块21、该电源调变模块22整合设置于一吊扇灯控制装置中。该LED灯板通过二条电源线连接该吊扇灯控制装置，以接收该调光电源信号。

较佳的，该电源调变模块22包含有一三端双向交流开关(TRIAC)T1及一相角控制单元221，该TRIAC T1电连接于其中一电源输入端AC1及其中一调光电源输入端IP1之间，且具有一控制端。该相角控制单元221电连接该无线接收模块21以接收该调光指令码，且电连接该TRIAC T1的控制端，当该调光指令码的一第一位为一第一数值时，该相角控制单元221提供一第一占空比的脉宽控制信号至该三端双向交流开关T1的控制端，使得该TRIAC在该周期的相位角为第一切相角时导通。类似的，当该调光指令码的一第二位为一第二数值时，该相角控制单元221提供一第二占空比的脉宽控制信号至该TRIAC的控制端，使得该TRIAC在该周期的相位角为第二切相角时导通。该电源调变模块22例如是一MOC3061M TRIAC控制模块，包含TRIAC及该相角控制单元221。

较佳的，该第一切相角及该第二切相角皆小于该第一LED模块11及第二LED模块12的最低电源利用相位角。也就是说，该用于承载第一数值或第二数值的具有第一切相角或第二切相角的周期并不影响LED模块的电源利用，即该具有第一切相角或第二切相角的周期相较一完整的周期，对于LED模块中的LED元件在导通时接收到的电压是相同的。

一般来说，该第一及第二LED模块12中的发光二极体元件有一最低顺向导通电压，而在该调光交流电源的正弦波中相位角小于X1的周期区段的电压无法使得LED元件导通，该第一LED控制单元111及该第二LED控制单元121只能在相位角为X1～X2之间调控第一LED单元D1及第二LED单元D2的发光区间，以调控发光量，X1即为该最低电源利用相位角。因此，由于该第一切相角及该第二切相角小于X1，该第一LED控制单元111及该第二LED控制单元121同样在相位角为X1～X2间调控第一LED单元D1及第二LED单元D2的发光区间，与调光电源信号为完整的周期时相同，并不因弦波中的其中一周期具有该第一切相角或第二切相角而影响调光。举例而言，该最低电源利用相位角为40°，该第一切相角为15°，该第二切相角为30°。

由于该第一切相角及第一切相角并非用于直接影响LED模块的输入功率来达到调光的目的，切相角的角度仅须用于代表二个不同的数值，因此可以选择低于该最低电源利用相位角的二个不同切相角值，其对应的交流电源此时的电压值也相对较低，TRIAC元件T1在交流电源的任一周期的第一切相角或第二切相角切换为导通，据以控制调光电源信号的波形时，由于TRIAC元件T1上的电压不高，相较先前技术而言并不容易产生杂讯或EMI。

在一较佳实施例中，该调光指令例如为一亮度指令码或一色温指令码。该调光指令码包含一起始位，用以标示该调光指令码为该亮度指令码或该色温指令码。举例而言，当该调光指令码的第一位为“0”，该调光指令码为一亮度指令码。该当该调光指令码的第一位为”1”，该调光指令码为一色温指令码。当该调光控制单元13根据调光电源信号记录一亮度指令码时，该调光控制单元13根据调光指令码列表查询对应的亮度位阶值，并产生对应的第一调光信号及第二调光信号。该第一调光信号及该第二调光信号分别为一脉宽调变(PWM)信号。

举例而言，当该亮度指令码在该指令码列表中对应的亮度位阶值为100％时，该调光控制单元13产生的第一调光信号及该第二调光信号分别为一全导通的脉宽调变信号，该第一LED控制单元111及第二LED控制单元121分别使得第一导通开关SW1及第二导通开关SW2 100％导通。当该亮度指令码在该指令码列表中对应的亮度位阶值为50％时，该调光控制单元13产生的第一调光信号及该第二调光信号分别使得该第一LED控制单元111及第二LED控制单元121控制该第一导通开关SW1及第二导通开关SW2导通电源信号的50％占空比，该第一LED单元D1及第二LED单元D2的总亮度为50％。该第一导通开关SW1或第二导通开关SW2例如分别为一MOSFET元件。

在本较佳实施例中，由该第一LED控制单元111产生的PWM信号控制第一导通开关SW1的占空比，以调整第一LED单元D1的总亮度，且由该第二LED控制单元112产生的PWM信号控制第二导通开关SW2的占空比，以调整第二LED单元D2的总亮度。该第一导通开关SW1及第二导通开关SW2的闪烁频率不受到调光电源信号的限制。以MOSFET开关元件为例，其开关频率能够容易地达到数十千赫兹(KHz)，即使在低亮度(即低导通占空比)的情形下，也不会产生LED单元在视觉上闪烁的情形。

当该调光指令码为一色温指令码时，该调光控制单元13据以决定第一LED模块11或第二LED模块12分别的亮度组合。举例而言，该第一LED模块11的第一LED单元D1的色温为3000K，而该第二LED模块12的第二LED单元D2的色温为6000K。当该调光控制单元13接收到的色温指令码在该调光指令码列表对应的色温组合为3000K，该调光控制单元13的第一调光控制信号不改变，第一LED控制单元111控制该第二导通开关SW2导通占空比维持，该第一LED单元D1维持亮度，而该第二调光控制信号使得第二LED控制单元121控制该第二导通开关SW2导通占空比为0(不导通)，该第二LED单元D2不发光，该灯具的发光色温调整为3000K。

当该调光控制单元13接收到的色温指令码在该调光指令码列表对应的色温组合为3000K+6000K时，该调光控制单元13则再次发送第二调光控制信号使得第二LED控制单元121控制该第二导通开关SW2依原来占空比导通，该第二LED单元D2发光，使得该灯具产生的发光色温调整为3000K+6000K。

上述的亮度指令码及色温指令码的实施例仅为示范性实施例，就亮度调整而言，可将0～100％的亮度区分多数个不同位阶的调整，例如6位的亮度指令码可以产生64个位阶的亮度调整；就色温指令码而言，亦可以有多种色温组合，例如根据该第一导通开关SW1及第二导通开关SW2的占空比，第一LED单元D1产生20％的发光量，第二LED单元D2产生80％的发光量，其色温组合为3000K*20％+6000K+80％。

第一LED控制单元111及第二LED控制单元121通过脉宽调变信号控制该第一导通开关SW1及第二导通开关SW2的导通占空比，以调控第一LED单元D1及第二LED单元D2的发光量是属现有技术，本实用新型在此不多加赘述。

在一较佳实施例中，该具色温控制功能的灯具进一步包含一存储单元，电连接该无线接收模块13及该电源调变模块22，用于存储由该无线接收模块21接收到的一亮度指令码或一色温指定码。当该无线接收模块21接收到一启动指令时，该电源调变模块22由该存储单元读取该亮度指令码，根据该亮度指令码控制该交流电源中对应的多个周期的切相角，并间隔一第一数量个周期后，再根据该色温指定码控制该交流电源中对应的多个周期的切相角。

当本实用新型的灯具进行开机，即由无线接收模块21接收到由遥控器传送的启动指令时，为了回复关机前的亮度及色温状态，藉由一存储单元存储最后接收到的亮度指令码及色温指定码，以供该电源调变模块22在启动时读取，并在接收到交流电源后送出亮度指令码及色温指定码，使得该第一LED模块11及第二LED模块12依前次关机前的状态提供光源。

请参阅图4所示，图4为本实用新型第一较佳实施例的一详细电路图。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具色温控制功能的灯具，其特征在于，包含：

二调光电源输入端，用以接收一调光电源信号，所述调光电源信号由具有多个周期的弦波组成，所述弦波的各所述周期分别具有一切相角；

一整流器，电连接所述二调光电源输入端，且具有一整流输出端；

一第一LED模块，电连接所述整流输出端以接收经整流的所述调光电源信号；

一第二LED模块，电连接所述整流输出端以接收经整流的调光电源信号；其中，所述第一LED模块的光源与所述第二LED模块的光源的色温不相同；

一调光控制单元，电连接所述第一LED模块及所述第二LED模块，且具有一电源信号输入端；其中，所述电源信号输入端电连接所述调光电源输入端以接收所述调光电源信号，且所述调光控制单元根据所述调光电源信号的各周期的切相角，读取所述调光电源信号包含的至少一调光指令码，并据以分别控制所述第一LED模块及所述第二LED模块的发光强度，使所述第一LED模块及所述第二LED模块配合产生对应所述调光指令的指定混合色温光源。

2.根据权利要求1所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，

所述调光电源信号的弦波中的多个周期的切相角分别为一第一切相角或一第二切相角；

当所述调光控制单元判断所述调光电源信号的其中一周期的切相角为一第一切相角时，所述调光控制单元纪录为一第一数值；

当所述调光控制单元判断所述调光电源信号的其中一周期的切相角为一第二切相角时，所述调光控制单元纪录为一第二数值。

3.根据权利要求1或2所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，所述调光电源信号的弦波中的多个周期的切相角小于一最低电源利用相位角。

4.根据权利要求1所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，所述调光控制单元存储一指令码列表，当所述调光控制单元由所述调光电源信号纪录所述调光电源信号的所述调光指令码，则进一步读取指令码列表中对应所述调光指令码的第一调光控制第二调光控制码，据以产生对应的一第一调光信号或一第二调光信号，并输出所述第一调光信号及所述第二调光信号至所述第一LED模块及所述第二LED模块。

5.根据权利要求2所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，所述调光电源信号中包含的至少一周期具有一零度切相角；

当所述调光控制单元判断所述调光电源信号的连续的一第一数量个周期的切相角为所述零度切相角时，所述调光控制单元判断所述第一数量个周期后接续的一第二数量个周期的切相角，并据以记录第二数量个位的一调光指令码。

6.根据权利要求1所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，所述第一LED模块包含：

一第一LED单元；

一第一导通开关，与所述第一LED单元串联连接于所述调光电源信号输入端及一接地端之间，且具有一第一控制端；

一第一LED控制单元，具有一第一调光信号输入端及一第一控制输出端，所述第一调光信号输入端电连接所述调光控制单元，且所述第一控制输出端电连接所述第一控制端；

所述第二LED模块包含：

一第二LED单元；

一第二导通开关，与所述第二LED单元串联连接于所述调光电源信号输入端及所述接地端之间，且具有一第二控制端；

一第二LED控制单元，具有一第二调光信号输入端及二第一控制输出端，所述第二调光信号输入端电连接所述调光控制单元，且所述第二控制输出端电连接所述第二控制端。

7.根据权利要求1所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，进一步包含：

二电源输入端，用以接收一交流电源；

一无线接收模块，接收一无线控制信号，据以转换为所述调光指令码；

一电源调变模块，电连接所述电源输入端以接收所述交流电源，电连接所述无线接收模块接收所述调光指令码，且具有二调光电源输出端；接收调光电源输出端电连接所述调光控制单元的二调光电源输入端；其中，所述电源调变模块根据所述调光指令码控制所述交流电源中各周期的一切相角，产生所述调光电源信号，并由所述调光电源输出端输出。

8.根据权利要求7所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，所述电源调变模块包含有：

一三端双向交流开关，电连接于所述交流电源及所述调光电源输入端之间，具有一控制端；

一导通控制单元，电连接所述无线接收模块以接收所述调光指令码，且电连接所述三端双向交流开关的控制端；其中，

当所述调光指令码的一第一位为一第一数值时，所述导通控制单元提供一第一工作周期的脉宽控制信号至所述三端双向交流开关的控制端；

当所述调光指令码的一第二位为一第二数值时，所述导通控制单元提供一第二工作周期的脉宽控制信号至所述三端双向交流开关的控制端。

9.根据权利要求7所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，

所述整流器、所述第一LED模块、第二LED模块及所述调光控制单元设置于一LED灯板上；

所述无线接收模块、所述电源调变模块整合设置于一吊扇灯控制装置中；其中，所述LED灯板通过二条电源线连接所述吊扇灯控制装置，以接收所述调光电源信号。

10.根据权利要求7所述的具色温控制功能的灯具，其特征在于，所述调光指令码为一亮度指令码或一色温指定码；所述具色温控制功能的灯具进一步包含：

一存储单元，电连接所述无线接收模块及所述电源调变模块，存储由所述无线接收模块接收到的一亮度指令码及一色温指定码；当所述无线接收模块接收到一启动指令时，所述电源调变模块由所述存储单元读取所述亮度指令码，根据所述亮度指令码控制所述交流电源中对应的多个周期的切相角，并间隔一第一数量个周期后，再根据所述色温指定码控制所述交流电源中对应的多个周期的切相角。

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