TWM314819U - White light LED illuminating unit capable of adjusting brightness/darkness and color temperature - Google Patents

Description

AOC-06-21-TW AOC-06-21-TWM314819 八、新蜇說明： 【新塑所屬之技術領域】 本創作係有關一種白光L E D照明單元’尤指一種利用冷 白與暖白LED陣列穿插的方式’以脈衝寬幅調變（Pul se W i d e h Mo dulation，PWM)的方式’在定功率或定電流 的模式下，調制冷白或暖白L E D ’以達到可調色溫之白光L E D照明單元。 【先前技術】 按，隨著發光二極體（Light Emitted Diode， LED)技術日益成熟，其作為光源模組之型態及領域也漸 漸擴充，例如液晶顯示器（LCD)係使用背光模組’來提供 液晶面板所需之光源，其光源可以藉由LED來產生。而LE D依據導通時所流過之電流（I )大小產生對應的發光亮度， 故，LED之發光亮度與所流過之電流大小成正比。 又’可調色溫之LED光源模組大多採用三色RGB (紅、 綠、藍）LED，其使用架構係如第一圖所示，利用一電源供 應器（1 1 )提供RGB LED陣列（1 2 )所需直流電壓，並 利一控制電路（1 2 )來調整RGB LED陣列（1 3 )各別 之紅光（R) LED、綠光（G) LED及藍光（B) LED的色度， 藉以達到二色混光後之預定色溫。惟查，此種RGB lED陣列 (1 3)之控制電路（丄2)較為複雜且成本高，故此種光源 模組作為南單價電子產品所需之光源，較為合適，如以之作為 諸如抬燈等照明單元，則成本上仍嫌過高，恐不易普及化。 M314819 OK〜650 0K之間二照明單元其所需色溫為在白光3〇〇 用RGB LED陣列，’如何以較簡易之技術’而勿續使 欲解決之課題。卩可如於前顧料元，乃為本創作所 用增加用白光led加黃色或紅色晶粒，利 效率過低，價格雖然 【新型内容】 緣疋’本創作之主要目的，係在提供一種可 之白光LED照明單元，盆及 曰界巴/皿 其係利用兩種不同色度之白光LED混 、’即可輕料到所欲照明_之亮度及色溫，具有製造及使 用上之效益者。 本創作。之又一目的，則在提供一種可調亮暗與色溫之白光 LED照明早π，其藉由pwM控制的電流準位，具有方便調 整燈源之明暗，並可醏搭 最舒服的色溫。 境、讀及氣㈣㈣職用者認為 本創作之再-目的，乃在提供一種可調亮暗與色溫之白光 LED照明單το，其藉由定電流模式，利用不同電阻值的搭配， 以達改變色溫之功效。 為達上述目❾本創作所採用之技術手段包含： 至）一暖白LED陣列，係設在-燈源基體上； 至少冷白LED陣列，係與該暖白LED陣列呈穿插設 置； 電源供應器，用以提供前述LED陣列所需之直流電 壓；以及 -6 -

M314819 AOC-06-21-TW 一控制單元，分別控制該暖白led陣列及該冷白陣 列之色度值，俾以調節暖白及冷白混光後之白光led燈、源的 色溫及明暗者。 【實施方式】 首先，請參閱第二圖本創作之電路方塊圖所示，其較佳實 施例包含：至少一暖白LED陣列（2 1 )，係設在〜燒、原基體 (2 0 )上； “、 至少一冷白LED陣列（2 2 )，係與該暖白LED陣列（2

1)呈穿插設置； 一電源供應器（3 0 )，用 流電壓，以及 以提供前述LED陣歹,j 所需之直 一控制單元（A)，其可行實施例包括有： 一第一及第二脈衝寬幅調變（PWM)訊號（4 1 )( 2)，係由一微處理器（4 0)所控制，用以分別調制該暖= LED陣列（2 1 )及該冷白LED陣列（2 2 )的點亮時間比 例及調整電流準位，俾以調節白光LED燈源所需之色、、w及明

暗者 前述之燈源基體（2 0)可為-殼體或基板，亦可同時勺 括殼體及基板’使其設置LED後’猶如1明燈具或發^ 板，其態樣可依需求設製，容不贅述。 ^ 土 所述暖白LED陣列（2 1)係、大約為色溫為3〇 = 白⑽陣列(22)係大約為45_〜65 3。惟其數值係為-概值或-般市場之經驗值 限疋暖白或冷白之數值。 用以 -7- M314819 AOC-06-21- 第三圖（A)係本創作暖白LED陣列之時序圖，其顯示點 亮時為（tl)，而第三圖（B)係本創作冷白LED陣列之時序 圖’其顯不點党時間為（t 2)。 藉助上揭技術手段，本創作利用暖白LED陣列（2 1 ) 與冷白LED陣列穿插的方式，以PWM訊號在定功率的模式 下，調制暖白或冷白led的亮暗時間比例。此時改變暖白lE D點亮時序，冷白led點亮時序也隨之改變，對使用者而言， 只有色溫的變化，可隨環境、心情、氣候等因素，方便調整使 用者認為舒服的色溫。進一步，利用該PWM訊號控制的電流 準位’亦可調整該白光LED燈源之明暗。 请參閱第四、五圖所示，本創作之暖白及冷白Led陣列 (2 1 )、（ 2 2 )的排列方式，係包括呈線狀穿插、點狀穿插 或其他任意穿插之方式所構成。 第六圖所示係本創作之一使用狀態參考圖，亦即設置有暖 白、冷白LED陣列之燈源基體（2 〇 )，係可裝設在該枱燈（5 0 )之燈罩（5 1 )内，而微處理器（4 〇 )、第一、第二pW Μ訊號（4 1 )、（ 4 2 )及訊號調整（4 3 )等控制電路，亦 可與該燈渾基體（2 〇)同設於該燈罩（5 1 )内，亦可獨立 設在該枱燈座體（5 2)内。至於該電源供應器（3 〇)則可 設在招燈（5 0)外部，亦可設在枱燈（5 〇)内部。惟本創 作之照明單元’非限使用於枱燈，舉凡照明燈具皆可實施。 請續參閱第七圖所示，本創作之控制單元（Β )另一種可 行實施例包括：使用一定電流，且分別在該暖白及冷白led 陣列（2 1)、（22)，各串接一電阻（Ri)、（R2)，藉由 不同電阻之搭配’例如：固定電阻（R 1 )，調整電阻（r 2 )， 使兩串等效電阻值有大小的差異性，讓流過暖白Led陣列（2 -8-

AOC-06-21-TW M314819 1 )之電流為I暖，續* R1+R2 讓^過冷白LED陣列（2 2 ) 之電流為I冷=——^ I— , A τ R1+R2 暖+1冷時，藉由不同R1 與R 2的搭配，達到所需變色⑼ k w 匕/现之1暖及I冷值，以達變色溫 之控制功效。故此一控制單元彳β、 丨留—,Λ、 與前述使用PWM方法之 控制車疋⑷，可視使用者需求與 用，都可達到變色溫之功效^ 、擇、中種使 綜上所述，本創作所揭示 預期之功效，並具可供產孝利用2 4日所無’且確能達到 i货座㈣祕，完 祈請貴審查委員核賜專利，_件 惟’上述所揭露之圖式、說明，僅為本創 大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇：二變 化’仍應包括在本案巾請專利範_。 4或#變

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M314819 AOC-06-21-TW 【圖式簡單說明】 第一圖係習用RGB LED陣列之電路方塊圖。 第二圖係本創作第一實施例暖白及冷白LED陣列之電路 方塊圖。 第三圖（A)、（B)係分別為本創作第一實施例暖白及冷白 LED陣列之時序圖。 第四圖係本創作暖白及冷白LED之一可行穿插設置圖。 第五圖係本創作暖白及冷白LED另一可行穿插設置圖。 第六圖係本創作使用狀態參考圖。 第七圖係本創作第二實施例之暖白及冷白LED陣列電路 圖。 【主要元件符號說明】 (2 0)燈源基體 (2 1 )暖白LED陣列 (2 2 )冷白LED陣列 (3 0)電源供應器 (4 0)微處理器 (4 1 )第一 PWM訊號 (4 2 )第二PWM訊號 (4 3)訊號調整 (5 0 )枱燈 (5 1 )燈罩 (5 2)座體 -10-

Claims (1)

1. M314819 AOC-06-21-TW 九、申請專利範圍· 1 · 一種可調亮暗與色溫之白光LED照明單元，包含： 至少一暖白LED陣列，係設在一燈源基體上； 至少一冷白LED陣列，係與該暖白LED陣列呈穿插設 置； 一電源供應器，用以提供前述LED陣列所需之直流電 壓；以及 一控制單元，分別控制該暖白LED陣列及該冷白LED陣 _ 列之色度值，俾以調節暖白及冷白混光後之白光LED燈源的 色溫及明暗者。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之可調亮暗與色溫之白光 LED照明單元，其中，該控制單元包括：一第一及第二脈衝 寬幅調變（PWM)訊號，係由一微處理器所控制，用以分別調 制該暖白LED陣列及該冷白LED陣列的點亮時間比例及調 整電流準位，俾以調節白光LED燈源所需之色溫及明暗者。 Φ 3 ·如申請專利範圍第1項所述之可調亮暗與色溫之白光 LED照明單元，其中，該控制單元包括：使用一定電流，且 分別在該暖白及冷白LED陣列，各串接一電阻，藉由不同電 阻之搭配，調節白光LED燈源之色溫及明暗者。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之可調亮暗與色溫之白光 LED照明單元，其中，該燈源基體包括為一殼體及基板其中 任一及其組合式所構成。 -11 M314819 AOC-06-21-TW 5 ·如申請專利範圍第1項所述之可調亮暗與色溫之白光 • LED照明單元，其中，該暖白LED陣列及冷白LED陣列之排 - 列，係包括呈線狀穿插及點狀穿插其中任一排列方式所構成。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之可調亮暗與色溫之白光 - LED照明單元，其中，該暖白LED陣列之色溫為3 000〜4 . 500K之間。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之可調亮暗與色溫之白光 # LED照明單元，其中，該冷白LED陣列之色溫為45 00〜6 500K之間。