CN214256683U - 一种led灯的亮度保持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及，揭示了一种LED灯的亮度保持装置，包括LED单元，可调恒流驱动单元，所述可调恒流驱动单元的输出端与所述LED单元连接；微处理器单元，所述微处理器单元的输出端与所述可调恒流驱动单元的输入端连接；电流取样单元，所述电流取样单元的输入端与所述可调恒流驱动单元的电流反馈端连接，所述电流取样单元的输出端与所述微处理器单元的输入端连接；光强检测传感器，所述光强检测传感器的输出端与所述微处理器的输入端连接；电源管理单元，所述电源管理单元分别与所述微处理器单元、可调恒流驱动单元、LED单元连接；本实用新型提供的LED灯的亮度保持装置，解决了现有技术中光衰产生时，短时间内LED灯的亮度下降的技术问题。

Description

一种LED灯的亮度保持装置

技术领域

本实用新型涉及LED灯技术领域，特别涉及一种LED灯的亮度保持装置。

背景技术

LED灯在使用一段时间后不可避免地会出现老化现象，使得同样电流情况下LED灯的亮度下降，产生光衰，在实际应用中一定程度的光衰会让人感觉不舒服。但由于光衰不可避免，一般情况下，三年光衰15％以内算正常，但用户会有明显变暗的感觉，目前减少光衰通常采用改善LED的设计封装工艺，采用这种方式减少光衰在使用时还需降低P—N结的温度，当光衰产生时，用户在短时间内能够明显感觉到LED灯的亮度下降。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种LED灯的亮度保持装置，旨在解决现有技术中光衰产生时，短时间内LED灯的亮度下降的技术问题。

本实用新型提出一种LED灯的亮度保持装置，包括：

LED单元；

可调恒流驱动单元，所述可调恒流驱动单元的输出端与所述LED单元连接，用于驱动LED单元工作；

微处理器单元，所述微处理器单元的输出端与所述可调恒流驱动单元的输入端连接；

电流取样单元，所述电流取样单元的输入端与所述可调恒流驱动单元的电流反馈端连接，所述电流取样单元的输出端与所述微处理器单元的输入端连接，用于为可调恒流驱动单元提供电流负反馈、将检测的电流数值传输给微处理器单元；

光强检测传感器，所述光强检测传感器的输出端与所述微处理器的输入端连接，用于检测LED单元的发光强度；

电源管理单元，所述电源管理单元分别与所述微处理器单元、可调恒流驱动单元、LED单元连接，用于为所述微处理器单元、可调恒流驱动单元、 LED单元提供电源。

进一步地，所述LED单元为串联型LED单元和/或并联型LED单元。

进一步地，所述可调恒流驱动单元为开关电源型恒流驱动电路。

进一步地，所述微处理器单元包括ADC模数转换输入口、PWM输出口，所述微处理器单元通过所述ADC模数转换输入口与所述电流取样单元连接，所述微处理器单元通过所述PWM输出口与所述可调恒流驱动单元连接。

进一步地，所述光强检测传感器为光电二极管。

进一步地，所述微处理器单元通过ADC模数转换输入口与模拟的光强检测传感器连接。

进一步地，所述光强检测传感器为数字的环境光检测传感器。

进一步地，所述数字的环境光检测传感器通过I2C接口与所述微处理器单元的输入端连接。

本实用新型提供的一种LED灯的亮度保持装置，包括LED单元、可调恒流驱动单元、微处理器单元、电流取样单元、光强检测传感器、电源管理单元，所述可调恒流驱动单元的输出端与所述LED单元连接，所述微处理器单元的输出端与所述可调恒流驱动单元的输入端连接，所述电流取样单元的输入端与所述可调恒流驱动单元的输出端连接，所述电流取样单元的输出端与所述微处理器单元的输入端连接，所述光强检测传感器的输出端与所述微处理器的输入端连接，所述电源管理单元分别与所述微处理器单元、可调恒流驱动单元、LED单元连接；采用光电二极管或环境光数字传感器检测LED的发光强度，同时通过电流取样单元检测LED的工作电流，在同一电流下检测到的LED发光强度下降预设值的情况下，预设值用户可以自行设置，一般为 5％或10％，微处理器通过调节PWM占空比来调大LED的工作电流增加使检测到的LED发光强度提高到原来的值并保存，直到电流达到LED的最大额定电流时则不再提高电流，保护LED不被烧坏；如此，当光衰产生时，在LED 结温可承受的范围内实现了通过增大电流来补偿光衰造成的亮度降低，使得用户在使用过程中感觉到LED明显有光衰的时间能够被大大延长，增强了用户体验。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

附图中，微处理器单元1、电源管理单元2、可调恒流驱动单元3、光强检测传感器4、电流取样单元5、LED单元6。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种LED灯的亮度保持装置，其特征在于，包括：

LED单元6；

可调恒流驱动单元3，所述可调恒流驱动单元3的输出端与所述LED单元6连接，用于驱动LED单元6工作；

微处理器单元1，所述微处理器单元1的输出端与所述可调恒流驱动单元 3的输入端连接；

电流取样单元5，所述电流取样单元5的输入端与所述可调恒流驱动单元 3的电流反馈端连接，所述电流取样单元5的输出端与所述微处理器单元1的输入端连接，用于为可调恒流驱动单元3提供电流负反馈、将检测的电流数值传输给微处理器单元1；

光强检测传感器4，所述光强检测传感器4的输出端与所述微处理器的输入端连接，用于检测LED单元6的发光强度；

电源管理单元2，所述电源管理单元2分别与所述微处理器单元1、可调恒流驱动单元3、LED单元6连接，用于为所述微处理器单元1、可调恒流驱动单元3、LED单元6提供电源，除此之外，还可以为上述各单元提供上电掉电时序管理。

所述微处理器通过所述电流取样单元5和光强检测传感器4检测LED单元6的电流和发光强度，根据LED单元6的电流和发光强度调节所述可调恒流驱动单元3的PWM占空比，进而调节LED单元6的亮度。

本实用新型在正常工作时，LED单元6的最高档位恒定工作电流设定在 LED最大额定电流的一半附近，以便LED单元6的工作电流还有向上的调节空间。微处理器单元1通过输出的PWM占空比来控制LED恒流值的大小来调节LED档位亮度，以适应用户不同亮度场景的需求。微处理器单元1定时通过电流取样单元5和光强检测传感器4检测LED单元6各亮度档位的平均电流和平均光强(即发光强度)，并进行记录保存初始值，以便和后续检测的平均电流和平均光强进行比较。一段时间后当微处理器单元1检测到同一电流档位下的光强较初始值下降5％(5％为预设值，用户可以根据需要具体进行设置，也可以为10％，以用户没有明显光衰感觉为宜)左右时，微处理器单元1通过调节PWM占空比来调大LED的电流使检测的光强回到档位的初始值附近，一段时间后再次检测到同一电流档位下的光强较初始值下降5％左右时，微处理器单元1按上述过程继续控制调大恒流电流值，直到电流到达LED的最大额定电流后不再调节，以保护LED不被烧坏。

本实用新型采用光电二极管或环境光数字传感器检测LED的发光强度，同时通过电流取样单元5检测LED的工作电流，在同一电流下检测到的LED 发光强度下降预设值的情况下，预设值用户可以自行设置，一般为5％或10％，微处理器通过调节PWM占空比来调大LED的工作电流增加使检测到的LED 发光强度提高到原来的值并保存，直到电流达到LED的最大额定电流时则不再提高电流，保护LED不被烧坏；如此，用户在使用过程中感觉到LED明显有光衰的时间能够被大大延长，增强了用户体验。

在一个实施例中，所述LED单元6为串联型LED单元6和/或并联型LED 单元6。将LED单元6设置为串联型LED单元6和/或并联型LED单元6，可以使得本实用新型的亮度保持装置适应不同种类的LED灯。

在一个实施例中，所述可调恒流驱动单元3为开关电源型恒流驱动电路。

微处理器单元1不停按上述过程控制调大恒流电流值，将可调恒流驱动单元3设置为开关电源型恒流驱动电路，可以在电流到达LED的最大额定电流后关断电路，不再进行调节，以保护LED不被烧坏。

在一个实施例中，所述微处理器单元1包括ADC模数转换输入口、PWM 输出口，所述微处理器单元1通过所述ADC模数转换输入口与所述电流取样单元5连接，所述微处理器单元1通过所述PWM输出口与所述可调恒流驱动单元3连接。

微处理器单元1通过ADC模数转换输入口获取电流取样单元5检测的当前档位下的LED单元6的电流值，微处理器单元1通过PWM输出口调节PWM 占空比，进而调大LED的电流使检测的光强回到档位的初始值附近。

在一个实施例中，所述光强检测传感器4为光电二极管。光电二极管可以将光强的变化转换为电压的变化，微处理器单元1的通过ADC模数转换输入口读取该电压的变化。

在一个实施例中，所述微处理器单元1通过ADC模数转换输入口与模拟的光强检测传感器4连接。微处理器单元1通过ADC模数转换输入口与模拟的光强检测传感器4连接，在模拟的光强检测传感器4将光强的变化转换为电压的变化时，微处理器单元1的通过ADC模数转换输入口读取该电压的变化。

在一个实施例中，所述光强检测传感器4为数字的环境光检测传感器。将光强检测传感器4设置为数字的环境光检测传感器，无需进行数据转换，可直接将检测的数据传给微处理器单元1。

在一个实施例中，所述数字的环境光检测传感器通过I2C接口与所述微处理器单元1的输入端连接。在数字的环境光检测传感器检测到发光强度的数据时，可直接通过I2C接口将数据传给微处理器单元1。

本实用新型采用光电二极管或环境光数字传感器检测LED的发光强度，同时检测LED的工作电流(一些产品的LED电流可调)，若同一电流下检测到的LED发光强度下降预设值(5％或10％)，则控制LED的工作电流增加使检测到的LED发光强度提高到原来的值并保存，直到电流达到LED的最大额定电流时则不再提高电流。

本实用新型的LED灯的亮度保持装置，分档位根据LED一段时间的平均光强下降一定数值后通过调大电流来自动增大光强，有助于延长让用户感觉到 LED明显光衰的时间，同时，根据LED的平均光强进行调节不会因光强检测传感器4在短时间被阻档等原因产生误测而产生调光闪烁等现象。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种LED灯的亮度保持装置，其特征在于，包括：

LED单元；

可调恒流驱动单元，所述可调恒流驱动单元的输出端与所述LED单元连接，用于驱动LED单元工作；

微处理器单元，所述微处理器单元的输出端与所述可调恒流驱动单元的输入端连接；

电流取样单元，所述电流取样单元的输入端与所述可调恒流驱动单元的电流反馈端连接，所述电流取样单元的输出端与所述微处理器单元的输入端连接，用于为可调恒流驱动单元提供电流负反馈、将检测的电流数值传输给微处理器单元；

光强检测传感器，所述光强检测传感器的输出端与所述微处理器的输入端连接，用于检测LED单元的发光强度；

电源管理单元，所述电源管理单元分别与所述微处理器单元、可调恒流驱动单元、LED单元连接，用于为所述微处理器单元、可调恒流驱动单元、LED单元提供电源。

2.根据权利要求1所述的LED灯的亮度保持装置，其特征在于，所述LED单元为串联型LED单元和/或并联型LED单元。

3.根据权利要求1所述的LED灯的亮度保持装置，其特征在于，所述可调恒流驱动单元为开关电源型恒流驱动电路。

4.根据权利要求1所述的LED灯的亮度保持装置，其特征在于，所述微处理器单元包括ADC模数转换输入口、PWM输出口，所述微处理器单元通过所述ADC模数转换输入口与所述电流取样单元连接，所述微处理器单元通过所述PWM输出口与所述可调恒流驱动单元连接。

5.根据权利要求1所述的LED灯的亮度保持装置，其特征在于，所述光强检测传感器为光电二极管。

6.根据权利要求5所述的LED灯的亮度保持装置，其特征在于，所述微处理器单元通过ADC模数转换输入口与模拟的光强检测传感器连接。

7.根据权利要求1所述的LED灯的亮度保持装置，其特征在于，所述光强检测传感器为数字的环境光检测传感器。

8.根据权利要求7所述的LED灯的亮度保持装置，其特征在于，所述数字的环境光检测传感器通过I2C接口与所述微处理器单元的输入端连接。

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