CN215647481U - 一种led混光电路、发光装置及平板灯 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种LED混光电路、发光装置及平板灯，LED混光电路包括：LED灯板，LED灯板包括红色LED阵列、绿色LED阵列、蓝色LED阵列以及白色LED阵列；按键模块，按键模块用于调节混光信息；主控制模块，主控制模块与按键模块电连接，主控制模块用于根据混光信息得出色度坐标；色度坐标包括红、绿、蓝、白四色的色度坐标；LED驱动模块，LED驱动模块与主控制模块通过RS485接口通信连接；LED驱动模块与LED灯板电连接，LED驱动模块用于根据色度坐标驱动LED灯板，实现混光控制。本申请解决了现有的混光LED灯具无法对灯光颜色转换进行实时调控的问题。

Description

一种LED混光电路、发光装置及平板灯

技术领域

本申请涉及灯光控制技术领域，特别涉及一种LED混光电路、发光装置及平板灯。

背景技术

在能源日趋紧张的今天，相对于传统的荧光灯和白炽灯，白光LED作为一种新型的照明光源具有节能、环保、响应时间短、寿命长等显著的优势。当前LED产业正在迅速发展，发光效率逐年上升，价格逐年下降，白光LED正逐渐代替荧光灯和白炽灯，进入家庭照明的市场。同时，LED光源根据其可控性的发展也逐渐进入影视拍摄，植物生长灯等专业市场。

在影视行业，为了满足拍摄的需求，常常会用到能够产生不同颜色的灯光以及能够在不同场景下变换颜色的光源，现有的一些混光LED灯具中，设置不同颜色的LED灯珠，通过控制LED灯珠的亮或灭来实现不同颜色的LED灯珠配比，以产生多种不同的颜色，但这类LED灯具无法对灯光颜色转换进行实时调控。

实用新型内容

本申请实施例提供一种LED混光电路、发光装置及平板灯，解决了现有的混光LED灯具无法对灯光颜色转换进行实时调控的问题。

本实用新型是这样实现的，一种LED混光电路，包括：

LED灯板，所述LED灯板包括红色LED阵列、绿色LED阵列、蓝色LED阵列以及白色LED阵列；

按键模块，所述按键模块用于调节混光信息；

主控制模块，所述主控制模块与所述按键模块电连接，所述主控制模块用于根据所述混光信息得出色度坐标；所述色度坐标包括红、绿、蓝、白四色的色度坐标；

LED驱动模块，所述LED驱动模块与所述主控制模块通过RS485接口通信连接；

所述LED驱动模块与所述LED灯板电连接，所述LED驱动模块用于根据所述色度坐标驱动所述LED灯板，实现混光控制。

根据本申请实施例提供的LED混光电路，利用按键模块调节混光信息，主控制模块会对混光信息进行分析计算得到色度坐标，然后LED驱动模块会根据色度坐标驱动LED灯板包括的四色LED阵列，以实现混光控制。利用按键模块可以实时调节混光信息以改变混和的光的颜色，不仅能够产生多种不同颜色的灯光，而且还可以根据应用场景的变化实时调控灯光颜色的转换，由于LED驱动模块是根据色度坐标来驱动LED灯板包括的四色LED阵列的，而色度坐标又是由主控制模块分析计算得到的，因此混合后的光颜色更加精准，混光效果更好。

在其中一个实施例中，所述LED驱动模块包括互相连接的恒流控制子模块和PWM驱动子模块；

所述LED驱动模块用于根据所述色度坐标对所述LED灯板进行恒流PWM驱动，实现混光控制。

在其中一个实施例中，LED混光电路还包括显示模块，所述显示模块与所述主控制模块电连接，所述显示模块用于显示所述混光信息和所述色度坐标。

在其中一个实施例中，LED混光电路还包括电源模块，所述电源模块包括交/直流转换器和稳压器；

所述交/直流转换器与所述主控制模块电连接，所述稳压器与所述LED驱动模块电连接。

在其中一个实施例中，LED混光电路还包括通信模块，所述通信模块包括网口子模块和无线通信子模块；

所述网口子模块与所述主控制模块电连接，所述网口子模块用于使所述主控制模块与外部设备通过网线通信；

所述无线通信子模块与所述主控制模块电连接，所述无线通信子模块用于使所述主控制模块与外部设备无线通信。

在其中一个实施例中，所述无线通信子模块包括蓝牙芯片、WIFI芯片、无线DMX和无线RDM。

在其中一个实施例中，LED混光电路还包括：

温度检测模块，所述温度检测模块分别与所述LED灯板和所述LED驱动模块连接，所述温度检测模块用于检测所述LED灯板的温度以及所述LED驱动模块的温度；

风扇，所述风扇与所述LED驱动模块电连接；

所述温度检测模块与所述LED驱动模块电连接。

在其中一个实施例中，所述主控制模块为STM32H743IIT6芯片。

本申请实施例还提供了一种发光装置，包括如上述任一实施例所述的LED混光电路。

本申请实施例还提供了一种平板灯，包括如上述任一实施例所述的LED混光电路。

从以上技术方案可以看出，本实用新型的实施例实现的有益效果为：利用按键模块来调节混光信息可以产生多种不同颜色的混合光，而且根据实际应用场景的变化可以实时调节混光信息，以实现对混合光颜色转换的实时调控，实际应用效果更好；此外，主控制模块会对混光信息分析计算得到精准的色度坐标，然后LED驱动模块再根据色度坐标去控制LED灯板进行混光，这样使得混合后的灯光颜色更加精准，混光效果得到提升。

附图说明

图1是本申请实施例提供的LED混光电路的模块示意图。

图2是本申请实施例提供的主控制模块的电路示意图。

图3是本申请实施例提供的按键模块的电路示意图。

图4是本申请实施例提供的LED驱动模块的电路示意图。

图5是本申请实施例提供的显示模块的电路示意图。

图6是本申请实施例提供的电源模块的电路示意图。

图7是本申请实施例提供的网口子模块的电路示意图。

图8是本申请实施例提供的无线通信子模块的电路示意图。

图9是本申请实施例提供的LED混光电路的系统框图。

附图标记：10、LED灯板；20、按键模块；30、主控制模块；

40、LED驱动模块；41、恒流控制子模块；42、PWM驱动子模块；

50、显示模块；60、电源模块；

71、网口子模块；72、无线通信子模块；

81、温度检测模块；82、风扇。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

本申请实施例提供一种LED混光电路、发光装置及平板灯，解决了现有的混光LED灯具无法对灯光颜色转换进行实时调控的问题。

图1示出了本实用新型较佳实施例提供的LED混光电路的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

参考图1，本申请实施例提供的LED混光电路包括LED灯板10，LED灯板10包括红色LED阵列、绿色LED阵列、蓝色LED阵列以及白色LED阵列；按键模块20，按键模块20用于调节混光信息；主控制模块30，主控制模块30与按键模块20电连接，主控制模块30用于根据混光信息得出色度坐标；色度坐标包括红、绿、蓝、白四色的色度坐标；LED驱动模块40，LED驱动模块40与主控制模块30通过RS485接口通信连接；LED驱动模块40与LED灯板10电连接，LED驱动模块40用于根据色度坐标驱动LED灯板10，实现混光控制。

根据本申请实施例提供的LED混光电路，利用按键模块20调节混光信息，主控制模块30会对混光信息进行分析计算得到色度坐标，然后LED驱动模块40会根据色度坐标驱动LED灯板10包括的四色LED阵列，以实现混光控制。利用按键模块20可以实时调节混光信息以改变混和的光的颜色，不仅能够产生多种不同颜色的灯光，而且还可以根据应用场景的变化实时调控灯光颜色的转换，由于LED驱动模块40是根据色度坐标来驱动LED灯板10包括的四色LED阵列的，而色度坐标又是由主控制模块30分析计算得到的，因此混合后的光颜色更加精准，混光效果更好。

在其中一个实施例中，参考图2，主控制模块30为STM32H743IIT6芯片。主控制模块30采用STM32H743IIT6芯片，内核是32-bit

-M7，主频高达480MHz，2M的内部Flash，1M的内部RAM，支持硬件双精度浮点运算，并且支持FPU，封装是LQFP176。主控制模块30通过晶振电路，复位电路，备份电源等组成MCU工作的最小系统，使用MDK-RAM C语言编程控制所有外部设备，并且使用核心混光算法计算出精确的色度坐标。

参考图3，图3是本申请实施例提供的按键模块20的电路示意图，工作人员可以通过按键模块20来调节混光信息，当应用场景发生变化需要调节混合后的灯光的颜色时，工作人员就可以通过按键模块20调节混光信息，以达到实时调控混光颜色转换的效果；需要说明的是，如果混光信息对应的混光颜色是常用的混光颜色，那么在第一次通过按键模块20调节混光信息之后就可以将该混光信息储存在主控制模块30自带的存储器中，当再一次调节该混光信息时，只需要从主控制模块30的存储器中进行调用即可，这样比起重新手动调节混光信息来说能够缩短混光信息调节的时间，使得混合后的灯光颜色转换的效率更高，应用效果更好；当然，在将混光信息存储在主控制模块30的存储器中之后，可以继续将主控制模块30根据该混光信息得到的色度坐标也存储在主控制模块30的存储器中，并且形成与混光信息的一一对应关系，这样当要调节的混光信息是常用的混光信息时，就可以直接从主控制模块30的存储器中调用与要调节的混光信息对应的色度坐标，这样不仅避免了手动调节混光信息可能带来的错误，还省去了主控制模块30对混光信息分析计算的过程，极大的增强了混合后的灯光颜色转换的效率。

可选的，如图9所示，本实施例中的LED灯板10和LED驱动模块40均可以设置两个，这样混合后的光的强度就会增强，有利于影视拍摄使用，具体的，LED灯板10包括的红色LED阵列由两个红色LED芯片组成，绿色LED阵列由两个绿色LED芯片组成，蓝色LED阵列由两个蓝色LED芯片组成，白色LED阵列由两个白色LED芯片组成。

在其中一个实施例中，可选的，LED驱动模块40包括互相连接的恒流控制子模块41和PWM驱动子模块42；LED驱动模块40用于根据色度坐标对LED灯板10进行恒流PWM驱动，实现混光控制。

通过以上设置，恒流控制子模块41可以使LED灯板10的驱动电源保持恒流状态，这样LED灯板10上的灯光就不会出现频闪的现象，PWM驱动子模块42可以输出PWM信号以控制驱动LED灯板10包括的各个LED阵列的电流值大小以及驱动时间的长短，从而起到对各个颜色灯光的调控作用，起到良好的混光效果。

参考图4，LED驱动模块40采用ST系列的STM32F334C8T6芯片，内核是32-bit

-M4，主频高达72MHz，64K的内部Flash，16K的内部RAM，支持硬件单精度浮点运算，并且支持FPU，内部集成高分辨率定时器HRTIM，定时器最高频率可达4.608GHz，封装是LQFP48。采用高分辨率定时器输出频率75KHz，分辨率15bin的高频PWM进行LED恒流调光，达到无频闪的LED控制效果，LED驱动模块40与主控制模块30通过RS485接口半双工通讯，使用RDM通讯协议进行控制。

在其中一个实施例中，参考图1，LED混光电路还包括显示模块50，显示模块50与主控制模块30电连接，显示模块50用于显示混光信息和色度坐标。

以上结构中，显示模块50为显示屏，将混光信息和色度坐标显示在显示屏上可以便于工作人员查看利用按键模块20调节的混光信息是否正确，避免因手误造成混光信息调节错误，从而使得混合的灯光颜色不是实际需要的灯光颜色，增强了混光的准确性，参考图5，上述的显示模块50可以选用2.4英寸的全彩TFT-LCD，通过C语言编程，自主设计UI界面，实现更加人性化的操作和更加美观的显示，让工作人员快速上手。

在其中一个实施例中，参考图1，LED混光电路还包括电源模块60，电源模块60包括交/直流转换器和稳压器；交/直流转换器与主控制模块30电连接，稳压器与LED驱动模块40电连接。

参考图6，主电源芯片采用TI的TPS54360开关电源控制器，最大输入电压60V，最大输出电流3.5A，通过外围电路，调节R10、R13、C37、C38设定开关频率253.51KHz，调节反馈电阻R7，R11控制输出电压5V，为主控制模块30供电，转换效率高达88.3％。LED驱动模块40的电源采用Microchip的低压差LDO稳压器MIC29302，最大输入电压26V，最大输出电流3A，通过外围电路，调节反馈电阻R14，R16使主电源输出的5V转换为3.3V供给LED驱动模块40和其他芯片使用。

可选的，本实施例还包括USB接口，USB接口与主控制模块30电连接，通过USB接口既能使主控制模块30和外部设备之间传输数据，又可以通过USB接口对外部设备进行充电，其中，USB输出供电采用了TI的TPS2051C单路限流配电开关，使USB接口输出稳定的5V，2A为外部设备供电，并且还能防止外部设备故障短路造成本实施例的电路永久性损坏。

在其中一个实施例中，可选的，LED混光电路还包括通信模块，通信模块包括网口子模块71和无线通信子模块72；网口子模块71与主控制模块30电连接，网口子模块71用于使主控制模块30与外部设备通过网线通信；无线通信子模块72与主控制模块30电连接，无线通信子模块72用于使主控制模块30与外部设备无线通信。

以上设置中，通信模块包括网口子模块71和无线通信子模块72，网口子模块71用于连接网线通信，而无线通信子模块72用于无线通信使用。图7是本申请实施例提供的网口子模块71的电路示意图。图8是本申请实施例提供的无线通信子模块72的电路示意图。图7中网口子模块71的接口芯片采用WIZNET的W5500，是一款集成全硬件TCP/IP协议栈的嵌入式以太网控制器，同时也是一颗工业级以太网控制芯片。以太网接口芯片W5500支持高速标准4线SPI接口与主控制模块30进行通信，该SPI速率理论上可以达到80MHz。太网接口芯片W5500内部还集成了以太网数据链路层(MAC)和10BaseT/100BaseTX以太网物理层(PHY)，支持自动协商、掉电模式和网络唤醒功能。与传统软件协议栈不同，以太网接口芯片W5500内嵌的8个独立硬件Socket可以进行8路独立通信，该8路Socket的通信效率互不影响，可以通过以太网接口芯片W5500片上32K字节的收/发缓存灵活定义各个Socket的大小。其中Y3、C63、C64用于构成W5500芯片工作的时钟振荡，其他器件一起构成该芯片正常工作的必要元件。系统利用W5500以太网进行TCP连接，与外部设备采用ART-NET协议通信控制。

在其中一个实施例中，可选的，无线通信子模块72包括蓝牙芯片、WIFI芯片、无线DMX和无线RDM。多种无线通信方式可以方便本实施例的电路与外部设备进行无线通信，而且不会造成无线通信的局限。

在其中一个实施例中，可选的，LED混光电路还包括温度检测模块81，温度检测模块81分别与LED灯板10和LED驱动模块40连接，温度检测模块81用于检测LED灯板10的温度以及LED驱动模块40的温度；风扇82，风扇82与LED驱动模块40电连接；温度检测模块81与LED驱动模块40电连接。由于LED灯板10发光的同时会产生热量，长时间使用之后LED灯板10和LED驱动模块40的温度都会变高，这将不利于延长LED灯板10的使用寿命，因此设置温度检测模块81可以在LED灯板10工作的时候检测LED灯板10和LED驱动模块40的温度，当检测的温度过高时，LED驱动模块40就会同时驱动风扇82运行以达到降温的目的，这样也能有效的避免因LED灯板10和LED驱动模块40的温度过高而烧坏LED灯板10和LED驱动模块40，从而破坏本实施例电路的情况发生，有利于延长本实施例电路的使用寿命。

本申请实施例还提供了一种发光装置，包括如上述任一实施例中的LED混光电路。

本申请实施例还提供了一种平板灯，包括如上述任一实施例中的LED混光电路。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种LED混光电路，其特征在于，包括：

LED灯板(10)，所述LED灯板(10)包括红色LED阵列、绿色LED阵列、蓝色LED阵列以及白色LED阵列；

按键模块(20)，所述按键模块(20)用于调节混光信息；

主控制模块(30)，所述主控制模块(30)与所述按键模块(20)电连接，所述主控制模块(30)用于根据所述混光信息得出色度坐标；所述色度坐标包括红、绿、蓝、白四色的色度坐标；

LED驱动模块(40)，所述LED驱动模块(40)与所述主控制模块(30)通过RS485接口通信连接；

所述LED驱动模块(40)与所述LED灯板(10)电连接，所述LED驱动模块(40)用于根据所述色度坐标驱动所述LED灯板(10)，实现混光控制。

2.根据权利要求1所述的LED混光电路，其特征在于，所述LED驱动模块(40)包括互相连接的恒流控制子模块(41)和PWM驱动子模块(42)；

所述LED驱动模块(40)用于根据所述色度坐标对所述LED灯板(10)进行恒流PWM驱动，实现混光控制。

3.根据权利要求1或2所述的LED混光电路，其特征在于，还包括显示模块(50)，所述显示模块(50)与所述主控制模块(30)电连接，所述显示模块(50)用于显示所述混光信息和所述色度坐标。

4.根据权利要求3所述的LED混光电路，其特征在于，还包括电源模块(60)，所述电源模块(60)包括交/直流转换器和稳压器；

所述交/直流转换器与所述主控制模块(30)电连接，所述稳压器与所述LED驱动模块(40)电连接。

5.根据权利要求3所述的LED混光电路，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块包括网口子模块(71)和无线通信子模块(72)；

所述网口子模块(71)与所述主控制模块(30)电连接，所述网口子模块(71)用于使所述主控制模块(30)与外部设备通过网线通信；

所述无线通信子模块(72)与所述主控制模块(30)电连接，所述无线通信子模块(72)用于使所述主控制模块(30)与外部设备无线通信。

6.根据权利要求5所述的LED混光电路，其特征在于，所述无线通信子模块(72)包括蓝牙芯片、WIFI芯片、无线DMX和无线RDM。

7.根据权利要求1所述的LED混光电路，其特征在于，还包括：

温度检测模块(81)，所述温度检测模块(81)分别与所述LED灯板(10)和所述LED驱动模块(40)连接，所述温度检测模块(81)用于检测所述LED灯板(10)的温度以及所述LED驱动模块(40)的温度；

风扇(82)，所述风扇(82)与所述LED驱动模块(40)电连接；

所述温度检测模块(81)与所述LED驱动模块(40)电连接。

8.根据权利要求1所述的LED混光电路，其特征在于，所述主控制模块(30)为STM32H743IIT6芯片。

9.一种发光装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的LED混光电路。

10.一种平板灯，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的LED混光电路。

Images