CN2852594Y - 色调可连续自动渐变的led面光源 - Google Patents

Abstract

一种色调可连续自动渐变的LED面光源，有发光组件和控制器，其特征是发光组件的发光点由红色LED、绿色LED、蓝色LED各一只所组成，将多个发光点排成阵列焊接于PCB印刷电路板上，再将后者用密封胶密封于底板；控制器的电源的+5V输出端与单片机的电源输入端连接；电源的+12V输出端与功率驱动电路板的电源输入端连接；单片机的键扫描输入端与按键连接；单片机的显示信号输出端与显示电路板的输入端连接；单片机的PWM脉冲控制信号输出端与功率驱动电路板的控制信号输入端连接；功率驱动电路板的输出端与发光组件的输入端连接。本光源实现了光源光强均匀、可调、色调自动渐变、暂停、跳变等功能。

Description

色调可连续自动渐变的LED面光源

技术领域

本实用新型涉及一种装饰用色调可连续自动渐变的发光二极管(Light EmittingDiode；LED)面光源。

背景技术

在人们的休闲生活中，光源是一个重要的组成部分，如水族箱的照明、大型灯会、展览的照明、喷泉造影等等。目前市面上的照明光源一般有三种：荧光灯、高压水银灯、金属卤素灯，它们光色单调，刺眼，耗电量大；在大面积照明时要用多个灯同时照明，光强不均匀；光强难以调整；不能进行色调连续自动渐变。而实现光强的任意调整、色调的连续自动渐变、跳变，产生丰富的色彩变化效果，提高景观的观赏性，是人们的休闲生活中的现实需要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种色调可连续自动渐变的LED面光源，它能克服现有光源的上述缺点，满足人们的需要。

一种色调可连续自动渐变的LED面光源，有发光组件和控制器，其特征是所述的发光组件的发光点由红色LED、绿色LED、蓝色LED各一只所组成，将多个发光点排成阵列焊接于PCB板上，再将后者用密封胶密封于底板，控制器的电源的+5V输出端与单片机的电源输入端连接；电源的+12V输出端与功率驱动电路板的电源输入端连接；单片机的键扫描输入端与按键连接；单片机的显示信号输出端与显示电路板的输入端连接；单片机的PWM脉冲控制信号输出端与功率驱动电路板的控制信号输入端连接；功率驱动电路板的输出端通过导线与发光组件的输入端连接。

本实用新型的优点在于：面光源照明，光强均匀、可调；色调可连续自动渐变。采用高性能单片机控制，可靠性高，抗干扰能力强，变色方式多样且可在任意色调暂停。PWM方式控制发光电流，色调变化细腻。使用高亮度LED、具有节能环保、长寿命、重量轻、安装方便、易于维护等特点，使用寿命大于10万小时。发光组件上为低压直流，安全性好。密封性能好，全天候工作，并可置于水中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为其控制器内部结构及发光组件的电路图。

图3为红、绿、蓝三色LED发光相对强度变化图。

图4为色调在色品图上的变化路线图。

具体实施方式

本实用新型由控制器1和发光组件6所组成。一种色调可连续自动渐变的LED面光源，其特征是由发光组件6和控制器1所组成，发光组件6的发光点由红色LED 9、绿色LED 10、蓝色LED 11各一只高亮度LED组成，将多个发光点排成阵列焊接于印刷电路板(Printed Circuit Board；PCB)8上，再将后者用密封胶密封于底板7上。控制器1的电源12的输入端用插头2连接交流220V市电；电源12的+5V输出端与单片机13的电源输入端连接；电源12的+12V输出端与功率驱动电路板14的电源输入端连接；单片机13的键扫描输入端与按键4连接；单片机13的显示信号输出端与显示电路板3的输入端连接；单片机13的脉冲宽度可调的(Pulse Width Modulation；PWM)脉冲控制信号输出端与功率驱动电路板14的控制信号输入端连接；功率驱动电路板14的输出端通过导线5与发光组件6的输入端连接。控制器1产生三路功率PWM输出，分别控制发光组件6上的红、绿、蓝三色LED的发光强度，三路功率PWM的占空比及它们间的相位由单片机13通过编程控制，从而产生相应的色调变化方式。

上述发光点间的距离根据所需最大光强可在5——35mm间调整；面光源的形状可根据需要做成任意形状，并可制成模块化结构便于安装。底板7用朔料做成一浅槽状；将PCB板8放入底板7的槽内，引出驱动输入导线5，用密封胶密封并将LED的聚光头露于外边。

电源12将～220V市电变为+5V和+12V低压直流。由单片机13分别控制红色LED 9、绿色LED 10、蓝色LED 11的发光强度，从而实现色调的连续渐变、跳变，整体光源的亮度和不同的变色方式。

按键4、显示电路板3是用户的人机接口，用以修改程序运行参数及输入运行命令来改变色调的变化方式、速度；色调变化暂停或继续、跳变等。

下面结合图3、图4对本实用新型的控制方式、亮度和色调变化作一详细说明，本领域的技术人员都可以通过改变单片机内的程序而改变色调变化方式在色品图上的色调渐变路线，图3、图4只是一实施例的示意图。

这里不对单片机系统的编程进行描述了，因本领域的技术人员都可以对本实用新型的功能通过编程实现，这里只注重说明本实用新型的控制方式。对颜色的测量和分析的论述可参阅光电技术设计及应用手册(1997)的pp.H52-H60，确定生成一个颜色输出所需的色率和亮度由CEI标准提供。

通过对单片机的编程，在时间T内使驱动红色LED 9的PWM信号的占空比由最小线性变到最大，同时使驱动绿色LED 10的PWM信号的占空比保持最小，使驱动蓝色LED11的PWM信号的占空比由最大线性变到最小，从而使红色LED 9的亮度从最小线性变到最大；绿色LED 10的亮度保持不变；蓝色LED 11亮度从最大线性变到最小。它们的相对亮度变化为图3的①段，在色品图中对应的色调渐变路线为在时间T内由C到A。同样亦可实现图3的②、③段；在色品图中对应的色调渐变路线为在时间T内由A到B和由B到C。

改变PWM波的占空比的最小值，可使色品图中AB、BC、CA的连线在色品图内平移；

改变PWM波的占空比最大值，可改变改变光源的亮度；

改变PWM波的占空比由最小(最大)线性变到最大(最小)的时间T，可改变色调由A到B、由B到C和由C到A的渐变速度。

改变图3的①段、②段、③段的不同组合和重复，可改变色调的变化方式。

在程序中设置其它参数可实现色调的变化暂停/继续；也可以实现红、绿、蓝三色的单色照明或颜色的跳变。

所有上述变化及色调变化暂停/继续、单色照明、跳变等功能都由用户从人机接口按键4、配合显示电路板3的显示值输入参数及命令而得以改变。

电源12、单片机13、按键4、显示电路板3及功率驱动电路板14的电路均为已知，它们的连接关系已作了说明，因此本实用新型的控制电路就不再说明了。

本实用新型实现了光源的光强可调、色调自动渐变、色调变化暂停、跳变等功能，克服了以往光源的光色单调、刺眼、耗电量大，在大面积照明时要用多个灯同时照明，光强不均匀，光强难以调整，不能进行色调连续自动渐变等缺点，是一种实用的装饰用光源。

Claims (1)

1、一种色调可连续自动渐变的LED面光源，有发光组件(6)和控制器(1)，其特征是所述的发光组件(6)的发光点由红色LED(9)、绿色LED(10)、蓝色LED(11)各一只所组成，将多个发光点排成阵列焊接于PCB板(8)上，再将后者用密封胶密封于底板(7)，控制器(1)的电源(12)的+5V输出端与单片机(13)的电源输入端连接；电源(12)的+12V输出端与功率驱动电路板(14)的电源输入端连接；单片机(13)的键扫描输入端与按键(4)连接；单片机(13)的显示信号输出端与显示电路板(3)的输入端连接；单片机(13)的PWM脉冲控制信号输出端与功率驱动电路板(14)的控制信号输入端连接；功率驱动电路板(14)的输出端通过导线(5)与发光组件(6)的输入端连接。

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