TWI581662B - 可調led色溫曲線的電路結構 - Google Patents

可調led色溫曲線的電路結構 Download PDF

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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Description

可調LED色溫曲線的電路結構
本發明係關於一種LED調光領域技術，尤其是指一種可調LED色溫曲線的電路結構。
LED色溫係以絕對溫度K來表示，即將一標準黑體加熱，溫度升高到一定程度時顏色開始由深紅-淺紅-橙黃-白-藍逐次改變，當某光源與黑體之顏色相同時，其光源係黑體當時絕對溫度之光源。
目前，對LED進行調色普遍採用之方法，係將一個電阻串聯至電路，然而，這種方式對於色溫調節較不精準，而且，也無法調整色溫曲線，更無法調控色溫之起始點，因此，相對功率損耗較大。
因此，如何解決習知LED色溫調整之缺點，改善色溫調節之精準度，及針對色溫曲線作調整，藉此，減少功率耗損、增加精準度，有待相關業者解決之。
為解決上述課題，本發明提供一種可調LED色溫曲線的電路結構，其能有效解決現有之色溫調節電路不能精準調節色溫，並且功率損耗大之問題。
為達到上述目的，本發明提供一種可調LED色溫曲線的電路結構，其包含：一驅動電源，其具有正極與負極；至少一第一LED燈組，其具有彼此串聯之複數第一LED燈；至少一第二LED燈組，其與至少一第一LED燈組並聯，至少一第二LED燈組具有彼此串聯之複數第二LED燈；一電流檢出電路，其具有一第一可變電阻和一第一電晶體，可變電阻之一端連接驅動電源之正極和第一電晶體之射極，第一可變電阻之另一端連接第一電晶體之基極和至少一第一LED燈組與至少一第二LED燈組之輸入端；以及一色溫曲線調整電路，其具有一電阻、一第二可變電阻和一第二電晶體，電阻之一端連接第一電晶體之集極，電阻之另一端連接第二電晶體之基極和第二可變電阻之一端，第二可變電阻之另一端連接驅動電源之負極、第二電晶體之集極以及至少一第一LED燈組與至少一第二LED燈組之輸出端，其中，第二電晶體之射極連接其中一第一LED燈之輸入端。
較佳地，第一可變電阻係低阻抗可變電阻。
較佳地，第一電晶體係PNP型電晶體。
較佳地，第二電晶體係PNP型電晶體。
較佳地，第一LED燈之數量與第二LED燈之數量相等。
較佳地，第一LED燈係暖白光。
較佳地，第二LED燈係冷白光。
藉由上述，本發明可達成功效，過配合利用電流檢出電路和色溫曲線調整電路，使得本發明可調控色溫曲線，並可調控改變色溫之最高點，使色溫調節更為精準，而且，本發明之電路簡單，因此，能夠降低功率損耗。
10‧‧‧驅動電源
20‧‧‧調光器
30‧‧‧第一LED燈組
31‧‧‧第一LED燈
40‧‧‧第二LED燈組
41‧‧‧第二LED燈
50‧‧‧電流檢出電路
60‧‧‧色溫曲線調整電路
I‧‧‧電流
I1‧‧‧電流
I2‧‧‧電流
I3‧‧‧電流
V1‧‧‧電壓
V2‧‧‧電壓
V3‧‧‧電壓
Vbe1‧‧‧電壓
Vbe2‧‧‧電壓
R1‧‧‧第一可變電阻
R2‧‧‧電阻
R3‧‧‧第二可變電阻
Q1‧‧‧第一電晶體
Q2‧‧‧第二電晶體
圖1係本發明之結構示意圖。
圖2係本發明之調節可變電阻R3的曲線變化示意圖。
圖3係本發明之調節可變電阻R1的曲線變化示意圖。
為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。
請參閱圖1至圖3所示，本發明提供一種可調LED色溫曲線的電路結構，其包含：一驅動電源10，其輸出端具有正極與負極，而驅動電源10之輸入端串聯一調光器20，用以調整驅動電源10之輸出電流量，其輸出電流量係電流I，其中，於本發明實施例中，驅動電源10係相切控制可調光驅動電源，調光器20係相切控制調光器。
至少一第一LED燈組30，其具有彼此串聯之複數第一LED燈31，而電流I分流進第一LED燈組30之電流係電流I1，其中，於本發明實施例中，第一LED燈組30之數量係1組，第一LED燈31係暖白光。
至少一第二LED燈組40，其與第一LED燈組30並聯，而第二LED燈組40具有彼此串聯之複數第二LED燈41，而第二LED燈組40之兩端點電壓係電壓V2，電流I分流進第二LED燈組40之電流係電流I2，其中，第一LED燈31之數量與第二LED燈41之數量相等。再者，於本發明實施例中，第二LED燈組40之數量係1組，第二LED燈41係冷白光。
一電流檢出電路50，其具有一第一可變電阻R1和一第一電晶體Q1，第一可變電阻R1之一端連接驅動電源10之正極和第一電晶體Q1之射極，第一可變電阻R1之另一端連接第一電晶體Q1之基極和第一LED燈組30與第二LED燈組40之輸入端。其中，於本發明實施例中，第一可變電阻R1係低阻抗可變電阻，第一電晶體Q1係PNP型電晶體。
一色溫曲線調整電路60，其具有一電阻R2、一第二可變電阻R3和一第二電晶體Q2，電阻R2之一端連接第一電晶體Q1之集極，電阻R2之另一端連接第二電晶體Q2之基極和第二可變電阻R3之一端，第二可變電阻R3之另一端連接驅動電源10之負極、第二電晶體Q2之集極以及第一LED燈組30與第二LED燈組40之輸出端，其中，第二電晶體Q2之射極連接其中一第一LED燈31之輸入端，而第二電晶體Q2之射極分電流係電流I3，再者，第一LED燈組30之輸入端至與第二電晶體Q2之射極連接之第一LED燈31兩端點間之電壓係電壓V1，且此端點至第一LED燈組30之輸出端之電壓係電壓V3。其中，於本發明實施例中，第二電晶體Q2係PNP型電晶體。
工作時，藉由調光器20調控驅動電源10之輸出電流I，其輸出之電流I流經第一LED燈組30與第二LED燈組40，並在電流檢出電路50之第一可變電阻R1上產生第一電晶體Q1之順向電壓Vbe1，令第一電晶體Q1導通，從而產生類似可變電阻與開關之功效，並在色溫曲線調整電路60之電阻R2與第二可變電阻R3中間點，產生隨經過第一LED燈組30與第二LED燈組40之電流變化之電壓，使第二電晶體Q2產生類似可變電阻與開關之功效。
再者，第二電晶體Q2作為第一LED燈組30順向導通電壓控制開關，跟隨調光器20由全輸出不導通之狀態下逐次調低，使第二電晶體Q2之順向電壓Vbe2逐次放大，並使電流I3上升，而電流I4與電壓V3降低，因此，第一LED燈組30之第一LED燈31亮度逐次下降，此時，電壓V1加上電壓V3小於電壓V2。
而第二LED燈組40跟隨調光器20逐次調低驅動電源10輸出之電流量，而第二LED燈組40之亮度將逐次下降，此時，電流I2慢慢變小直到熄滅，此時，剩下電壓V1上之第一LED燈31還亮著，而電流I1等於電流I3，此電流大小隨著調光器20控制而關閉。
本發明藉由通過第一LED燈組30與第二LED燈組40之電流大小變化，使電流I1和電流I2相加後之亮度形成色溫變化，而第二電晶體Q2之順向電壓Vbe2由電阻R2和第二可變電阻R3分壓而產生，當調整電阻R2和第二可變電阻R3分壓在第二電晶體Q2之順向電壓Vbe2上之變化而改變電流I3之分流，令第一LED燈組30之電壓V3下降，形成電壓V1加電壓V3小於電壓V2，因此，兩路電壓不平衡且分流不同，使得高低色溫混色，而達到調變色溫的功效，如圖2 所示，又因為電阻R2和第二可變電阻R3之分壓，可對第二可變電阻R3微調，而具有調整色溫曲線的功效。
另外，透過對第一可變電阻R1進行微調，如圖3所示，可改變色溫變化之最高點，以及因為第二電晶體Q2產生分流開關和第一LED燈組30之部分第一LED燈31電流被第二電晶體Q2分流而漸暗，直至安全熄滅，此時，因為電壓V1小於電壓V2，使第二LED燈組40電流I2漸小直至熄滅，而剩下電壓V1上之第一LED燈31還亮著，此電流大小隨著調光器20控制而關閉。
藉此，本發明藉由利用調光器20控制驅動電源10之輸出電流，並搭配電流檢出電路50和色溫曲線調整電路60，使得本發明可調控色溫曲線，與改變控色溫之最高點，進而使色溫調節更為精准，而且，本發明之電路簡單，使功率損耗降低，值得推廣使用。
以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0053"><TBODY><tr><td> 驅動電源10 </td><td> 電流I3 </td></tr><tr><td> 調光器20 </td><td> 電壓V1 </td></tr><tr><td> 第一LED燈組30 </td><td> 電壓V2 </td></tr><tr><td> 第一LED燈31 </td><td> 電壓V3 </td></tr><tr><td> 第二LED燈組40 </td><td> 電壓Vbe1 </td></tr><tr><td> 第二LED燈41 </td><td> 電壓Vbe2 </td></tr><tr><td> 電流檢出電路50 </td><td> 第一可變電阻R1 </td></tr><tr><td> 色溫曲線調整電路60 </td><td> 電阻R2 </td></tr><tr><td> 電流I </td><td> 第二可變電阻R3 </td></tr><tr><td> 電流I1 </td><td> 第一電晶體Q1 </td></tr><tr><td> 電流I2 </td><td> 第二電晶體Q2 </td></tr></TBODY></TABLE>

Claims (8)

  1. 一種可調LED色溫曲線的電路結構，其包含： 一驅動電源，其具有正極與負極； 至少一第一LED燈組，其具有彼此串聯之複數第一LED燈； 至少一第二LED燈組，其與該至少一第一LED燈組並聯，該至少一第二LED燈組具有彼此串聯之複數第二LED燈； 一電流檢出電路，其具有一第一可變電阻和一第一電晶體，該第一可變電阻之一端連接該驅動電源之正極和該第一電晶體之射極，該第一可變電阻之另一端連接該第一電晶體之基極和至少一第一LED燈組與至少一第二LED燈組之輸入端；以及 一色溫曲線調整電路，其具有一電阻、一第二可變電阻和一第二電晶體，該電阻之一端連接該第一電晶體之集極，該電阻之另一端連接該第二電晶體之基極和該第二可變電阻之一端，該第二可變電阻之另一端連接該驅動電源之負極、該第二電晶體之集極以及至少一第一LED燈組與至少一第二LED燈組之輸出端，其中，該第二電晶體之射極連接其中一第一LED燈之輸入端。
  2. 如請求項1所述之可調LED色溫曲線的電路結構，其中，該第一可變電阻係低阻抗可變電阻。
  3. 如請求項1所述之可調LED色溫曲線的電路結構，其中，該第一電晶體係PNP型電晶體。
  4. 如請求項1所述之可調LED色溫曲線的電路結構，其中，該第二電晶體係PNP型電晶體。
  5. 如請求項1所述之可調LED色溫曲線的電路結構，其中，該驅動電源係相切控制可調光驅動電源。
  6. 如請求項1所述之可調LED色溫曲線的電路結構，其中，該等第一LED燈之數量與該等第二LED燈之數量相等。
  7. 如請求項1或6所述之可調LED色溫曲線的電路結構，其中，該等第一LED燈係暖白光。
  8. 如請求項1或6所述之可調LED色溫曲線的電路結構，其中，該等第二LED燈係冷白光。
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