專利名稱：亮度和色溫可調(diào)的led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種亮度和色溫可調(diào)的LED(LightEmitting Diode,發(fā)光二極管)燈具。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著節(jié)能技術(shù)的推廣，節(jié)能型照明設(shè)計(jì)已成為照明燈具領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。LED由于其具有發(fā)光效率高、節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)，在節(jié)能型照明設(shè)計(jì)上受到了人們的重視。使用LED做照明燈來(lái)取代傳統(tǒng)的照明燈，是當(dāng)今照明技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。為了滿足不同的人在色溫上的不同喜好，能夠調(diào)節(jié)色溫的LED燈具也陸續(xù)問(wèn)世。目前，可調(diào)節(jié)色溫的LED燈多采用紅、綠、藍(lán)三種顏色的LED發(fā)光管組來(lái)實(shí)現(xiàn)，有的為了加強(qiáng)亮度還加入了白色的LED發(fā)光管組，每種顏色的發(fā)光管組均依次連接有電源和LED發(fā)光管 組驅(qū)動(dòng)電路、色彩亮度控制器。由色彩亮度控制器控制4個(gè)LED發(fā)光管組驅(qū)動(dòng)電路分別輸出I路信號(hào)，來(lái)控制各種顏色的LED發(fā)光管組的發(fā)光亮度及工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)LED燈具的色溫的調(diào)節(jié)。但是，上述現(xiàn)有技術(shù)的LED燈具中，需要由色彩亮度控制器控制4個(gè)LED發(fā)光管組驅(qū)動(dòng)電路分別輸出I路信號(hào)，由這4路信號(hào)分別一對(duì)一地控制4種顏色的LED發(fā)光管組，電路十分復(fù)雜，增加了生產(chǎn)的成本和故障率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種亮度和色溫可調(diào)的LED燈具，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)成本和故障率高的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種亮度和色溫可調(diào)的LED燈具，包括直流電源模塊；指令接收模塊，用于接收控制指令；控制驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)指令接收模塊接收到的控制指令，輸出第
一PWM信號(hào)和第二 PWM信號(hào)；色溫不同的第一 LED發(fā)光管組和第二 LED發(fā)光管組，第一 LED發(fā)光管組和第二 LED發(fā)光管組中的LED均為白光LED，且同一個(gè)LED發(fā)光管組中的LED的色溫相同；第一調(diào)光模塊，用于根據(jù)第一 PWM信號(hào)來(lái)控制第一 LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度；以及第二調(diào)光模塊，用于根據(jù)第二 PWM信號(hào)來(lái)控制第二 LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度。本發(fā)明的LED燈具采用了兩種色溫不同的白色LED發(fā)光管組，并使用兩路PWM信號(hào)分別一對(duì)一地控制這兩組不同色溫的LED的工作狀態(tài)和亮度，由于色溫不同，分別改變兩組白色LED的工作狀態(tài)和亮度，即可實(shí)現(xiàn)兩種不同色溫混合比的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到改變亮度和色溫的效果。另外，由于僅需兩路PWM信號(hào)來(lái)一對(duì)一地控制兩組色溫不同的白色LED，大大簡(jiǎn)化了電路，從而降低了生產(chǎn)成本和故障率，減少了對(duì)系統(tǒng)資源的占用。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的亮度和色溫可調(diào)的LED燈具的示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的亮度和色溫可調(diào)的LED燈具的示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三的第一(或第二)LED發(fā)光管組、第一(或第二)調(diào)光模塊和第一(或第二)恒流模塊的電路圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三的亮度和色溫可調(diào)的LED燈具的電路圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四的亮度和色溫可調(diào)的LED燈具的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例一圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的亮度和色溫可調(diào)的LED燈具的示意圖，如圖I所示，該LED燈具包括直流電源模塊10、指令接收模塊20、控制驅(qū)動(dòng)模塊30、第一 LED發(fā)光管組40、第二 LED發(fā)光管組50、第一調(diào)光模塊60和第二調(diào)光模塊70，各個(gè)模塊的連接關(guān)系和功能如下直流電源模塊10，用于為控制驅(qū)動(dòng)模塊30、第一 LED發(fā)光管組40和第二 LED發(fā)光管組50提供工作電壓；指令接收模塊20，用于接收控制指令，比如，用戶通過(guò)操作遙控器發(fā)出的控制指令或者通過(guò)其他方式發(fā)出的控制指令，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)比不做限定；控制驅(qū)動(dòng)模塊30，與直流電源模塊10和指令接收模塊20連接，用于根據(jù)指令接收模塊20接收到的控制指令，輸出兩路PWM(Pulse-Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)，分別稱為第一 P麗信號(hào)和第二 PWM信號(hào)；色溫不同的第一 LED發(fā)光管組40和第二 LED發(fā)光管組50，分別與直流電源模塊10連接，其中，第一 LED發(fā)光管組40和第二 LED發(fā)光管組50中的LED均為白光LED，且同一個(gè)LED發(fā)光管組中的LED的色溫相同；第一調(diào)光模塊60,與第一 LED發(fā)光管組40和控制驅(qū)動(dòng)模塊30連接,用于根據(jù)第
一PWM信號(hào)來(lái)控制第一 LED發(fā)光管組40的工作狀態(tài)(包括導(dǎo)通(即發(fā)光或打開(kāi))和截止(即不發(fā)光或關(guān)閉))和亮度；以及第二調(diào)光模塊70，與第二 LED發(fā)光管組50和控制驅(qū)動(dòng)模塊30連接，用于根據(jù)第
二PWM信號(hào)來(lái)控制第二 LED發(fā)光管組50的工作狀態(tài)(包括導(dǎo)通(即發(fā)光或打開(kāi))和截止(即不發(fā)光或關(guān)閉))和亮度。本發(fā)明實(shí)施例的LED燈具采用了兩種色溫不同的白色LED發(fā)光管組，并使用兩路PWM信號(hào)分別一對(duì)一地控制這兩組不同色溫的LED的工作狀態(tài)和亮度，由于色溫不同，分別改變兩組白色LED的工作狀態(tài)和亮度，即可實(shí)現(xiàn)兩種不同色溫混合比的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到改變亮度和色溫的效果。另外，由于僅需兩路PWM信號(hào)來(lái)一對(duì)一地控制兩組色溫不同的白色LED，大大簡(jiǎn)化了電路，從而降低了生產(chǎn)成本和故障率，減少了對(duì)系統(tǒng)資源的占用。實(shí)施例二如圖2所示，為了保證兩組LED發(fā)光管組中的LED在LED導(dǎo)通時(shí)能夠工作在最佳狀態(tài)，本發(fā)明實(shí)施例二在LED燈具中增設(shè)了兩個(gè)恒流模塊第一恒流模塊80和第二恒流模塊90，從而實(shí)現(xiàn)了以線性恒流方式為兩組LED發(fā)光管組供電。如圖2所不,第一;〖亙流模塊80與第一調(diào)光模塊60連接,第一;〖亙流模塊80用于在第一 LED發(fā)光管組40工作(即導(dǎo)通)時(shí)，將流經(jīng)第一 LED發(fā)光管組40中的LED的電流值維持為第一 LED發(fā)光管組40中的LED的額定工作電流值；以及，第二恒流模塊90與第二調(diào)光模塊70連接，第二恒流模塊90用于在第二 LED發(fā)光管組50工作(即導(dǎo)通)時(shí)，將流經(jīng)第二 LED發(fā)光管組50中的LED的電流值維持為第二 LED發(fā)光管組50中的LED的額定工作電流值。LED的工作特點(diǎn)是需要采用恒流供電的方式，使其工作在最佳光效和最長(zhǎng)壽命的狀態(tài)。若流經(jīng)LED的電流超過(guò)了 LED的額定電流，則LED就會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，進(jìn)而會(huì)大大縮短LED的壽命；而若小于額定電流，則會(huì)影響到LED的發(fā)光光效。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)為兩組LED分別串聯(lián)了一個(gè)恒流模塊，該恒流模塊能夠在與其串聯(lián)的LED發(fā)光管組導(dǎo)通時(shí)，將流經(jīng)該LED發(fā)光管組中的LED的電流值維持在LED的額定工作電流值，從而使得LED在導(dǎo)通時(shí)能夠工作在最佳狀態(tài)，有效延長(zhǎng)LED的壽命。 在具體實(shí)施時(shí)，恒流模塊可以采用恒流二極管(CRD，屬于兩端結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)恒流器件，能在很寬的電壓范圍內(nèi)輸出恒定的電流，并具有很高的動(dòng)態(tài)阻抗)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在LED導(dǎo)通時(shí)，恒流二極管保證其工作在最佳狀態(tài)，能夠有效地延長(zhǎng)LED的壽命。指令接收模塊可以是紅外線接收頭等，只要能夠接收控制指令即可，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限定。實(shí)施例三圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三的LED燈具中的第一(或第二)LED發(fā)光管組、第一(或第二)調(diào)光模塊和第一(或第二)恒流模塊的電路圖。如圖3所示，在本實(shí)施例三中，實(shí)施例一和實(shí)施例二中的任意一個(gè)LED發(fā)光管組可以由順向串聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)LED組成，任意一個(gè)調(diào)光模塊可以采用場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)施例二中的任意一個(gè)恒流模塊可以采用恒流二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)，且恒流二極管的恒流值與LED的額定工作電流值相等。如圖3所示，在第一 LED發(fā)光管組或第二 LED發(fā)光管組中，多個(gè)LED采用順向串聯(lián)的方式連接，其中，順向串聯(lián)是指上一個(gè)LED的陰極連接下一個(gè)LED的陽(yáng)極，以此類推。最上面的LED的陽(yáng)極連接直流電源模塊(在圖3中用VCC表示)的正極，最下面的LED的陰極連接場(chǎng)效應(yīng)管的漏極。而場(chǎng)效應(yīng)管的源極與恒流二極管的陽(yáng)極連接，恒流二極管的陰極接地。則此時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例三的LED燈具如圖4所示，包括VCC(即直流電源模塊)，高色溫的白色LEDl (即第一 LED發(fā)光管組)，低色溫的白色LED2(即第二 LED發(fā)光管組)，恒流二極管D3 (即第一恒流模塊)、D4 (即第二恒流模塊)，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q3 (即第一調(diào)光模塊)、Q4(即第二調(diào)光模塊)，控制驅(qū)動(dòng)模塊(未示出)以及指令接收模塊(未示出)。其中，LEDl (或LED2)中最后一只LED的陰極與N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q3 (或Q4)的漏極連接，第一只LED的陽(yáng)極與直流電源模塊(VCC)的正極連接；場(chǎng)效應(yīng)管Q3 (或Q4)的源極與恒流二極管D3(或D4)的陽(yáng)極連接，恒流二極管D3(或D4)的陰極接地，形成一個(gè)由恒流二極管控制電流的串聯(lián)回路。當(dāng)指令接收|吳塊接收到控制指令后，控制驅(qū)動(dòng)|吳塊根據(jù)該控制指令輸出兩路具有一定占空比的PWM信號(hào)具有第一占空比的PWMl (即第一 PWM信號(hào))和具有第二占空比的PWM2(即第二 PWM信號(hào))。根據(jù)不同的控制指令，兩路PWM信號(hào)的占空比可以相同(即第一占空比等于第二占空比)，也可以不同(即第一占空比不等于第二占空比)?？刂乞?qū)動(dòng)模塊將PWMl輸出給場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極，將PWM2輸出給場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極，來(lái)分別控制這兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止，進(jìn)而控制LEDl和LED2的導(dǎo)通和關(guān)斷。而且，PWM信號(hào)具有一定的占空比，可以控制場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間，進(jìn)而控制LED發(fā)光管組的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間(即流經(jīng)LED的電流的占空比)，實(shí)現(xiàn)了 LED發(fā)光管組的亮度調(diào)整。通過(guò)分別改變LEDl和LED2的導(dǎo)通、截止時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)LED1、LED2的亮度的分別調(diào)整。因?yàn)長(zhǎng)EDl與LED2兩組發(fā)光管的色溫不同(假設(shè)LEDl的色溫記為Kl，LED2的色溫記為K2，并且Kl > K2)，分別改變LEDl和LED2的亮度就可以實(shí)現(xiàn)改變色溫的效果，即，LED燈具的色溫可以在最高色溫Kl和最低色溫K2之間變化。例如(I)當(dāng)LEDl發(fā)光、LED2不發(fā)光時(shí)，此時(shí)LED燈具的色溫最高，為Kl ；(2)當(dāng)LED2發(fā)光、LEDl不發(fā)光時(shí)，此時(shí)LED燈具的色溫最低，為K2 ；
(3)當(dāng)LEDl和LED2的亮度相同時(shí)，此時(shí)LED燈具色溫為中間色溫效果。具體地，如圖4所示，當(dāng)PWMl (或PWM2)為高電壓(具體電壓值大于或等于場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電壓即可)時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q3(或Q4)導(dǎo)通。Q3(或Q4)導(dǎo)通后，其漏極和源極之間的電阻受柵極的電壓的控制。因?yàn)镼3(或Q4)的導(dǎo)通，恒流二極管D3(或D4)工作，確保流過(guò)恒流二極管D3 (或D4)的電流的值為設(shè)定的電流值(即為D3 (或D4)的恒流值，也即LED的額定工作電流值)。因?yàn)榘l(fā)光二極管組LEDl (或LED2)、場(chǎng)效應(yīng)管Q3(漏、源極)(或Q4(漏、源極))和恒流二極管D3(或D4)為串聯(lián)連接，所以流過(guò)發(fā)光二極管組LEDl(或LED2)的電流的值也與上述設(shè)定的電流值一致。反之，當(dāng)PWMl (或PWM2)為低電壓(具體電壓值小于場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電壓即可)時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q3(或Q4)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，則此時(shí)，發(fā)光二極管LEDl (或LED2)截止(不發(fā)光)。由上可知，PWMl (或PWM2)為高電壓時(shí)，LEDl (或LED2)導(dǎo)通(即發(fā)光)，而為低電壓時(shí)，LEDl (或LED2)截止(即不發(fā)光)。因此，可以通過(guò)具有第一占空比的PWMl和具有第二占空比的PWM2來(lái)分別一對(duì)一地控制LEDl和LED2的工作狀態(tài)，并且，由于LED的導(dǎo)通和截止時(shí)間的比例(或LED電流的占空比)會(huì)決定LED的亮度，因此，PWMl (或PWM2)的占空比也會(huì)決定LEDl (或LED2)的亮度。故，通過(guò)PWMl和PWM2來(lái)分別一對(duì)一地控制LEDl和LED2的電流的占空比，能夠分別控制LEDl和LED2的工作狀態(tài)和亮度，實(shí)現(xiàn)兩種不同色溫混合比的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到改變亮度和色溫的效果。例如^PWMl的占空比與PWM2的占空比相等(即第一占空比等于第二占空比)時(shí)，LEDl和LED2的亮度相同，此時(shí)LED燈具色溫為中間色溫效果；PWM1的占空比比PWM2的占空比大得越多時(shí)，LEDl比LED2亮得越多，此時(shí)LED燈具的色溫越高，相反，LED燈具的色溫越低。實(shí)施例四如圖5所示，本實(shí)施例四在上述實(shí)施例三的電路基礎(chǔ)上，增加了由電阻(Rl和R2)和穩(wěn)壓二極管(Dl和D2)組成的穩(wěn)壓電路以及NPN三極管(Ql和Q2)。則此時(shí)，如圖5所示，LED燈具包括VCC(即直流電源模塊)，高色溫的白色LEDl (即第一 LED發(fā)光管組)，低色溫的白色LED2(即第二 LED發(fā)光管組)，恒流二極管D3(即第一恒流模塊)、D4(即第二恒流模塊)，絕緣柵型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q3、電阻R1、穩(wěn)壓二極管Dl和NPN三極管Ql組成的第一調(diào)光模塊，絕緣柵型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q4、電阻R2、穩(wěn)壓二極管D2和NPN三極管Q2組成的第二調(diào)光模塊，控制驅(qū)動(dòng)模塊(未示出)以及指令接收模塊(未示出)。其中，穩(wěn)壓二極管D1、D2的穩(wěn)壓值為6 IOV ;D3、D4為大電流恒流二極管，恒流值與LED的額定工作電流相同;電阻 Rl = R2 = VCC/10000。如圖5所示，LEDl (或LED2)中最后一只LED的陰極與N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q3 (或Q4)的漏極連接，第一只LED的陽(yáng)極與直流電源模塊(VCC)的正極連接；場(chǎng)效應(yīng)管Q3(或Q4)的源極與恒流二極管D3(或D4)的陽(yáng)極連接，恒流二極管D3(或D4)的陰極接地，形成一個(gè)由恒流二極管控制電流的串聯(lián)回路。PWMl (即第一 PWM信號(hào))和PWM2(即第二 PWM信號(hào))為驅(qū)動(dòng)控制模塊輸出的兩路PWM信號(hào)，分別輸出到Q1、Q2兩只三極管的基極；D1與Rl組成穩(wěn)壓電路，在Ql截止時(shí)為Q3的柵極提供一個(gè)恒定電壓；D2與R2組成穩(wěn)壓電路，在Q2截止時(shí)為Q4的柵極提供一個(gè)恒定電壓；Q1的發(fā)射極與Q3的柵極相連，控制Q3導(dǎo)通和截止；Q2的發(fā)射極與Q4的柵極相連，控制Q4導(dǎo)通和截止。貝[I,在指令接收I吳塊接收到控制指令之后，控制驅(qū)動(dòng)I吳塊根據(jù)控制指令輸出兩路具有一定占空比的PWM信號(hào)具有第一占空比的PWMl和具有第二占空比的PWM2，根據(jù)不同 的控制指令，兩路PWM信號(hào)的占空比可以相同(即第一占空比等于第二占空比)，也可以不同(即第一占空比不等于第二占空比)。控制驅(qū)動(dòng)模塊將PWMl輸出給NPN三極管Ql的基極，將PWM2輸出給NPN三極管Q2的基極，通過(guò)分別控制這兩個(gè)NPN三極管的導(dǎo)通和截止，來(lái)分別一對(duì)一地控制兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止，進(jìn)而控制LEDl和LED2的導(dǎo)通和關(guān)斷。而且，PWM信號(hào)具有一定的占空比，可以控制場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間，進(jìn)而控制LED發(fā)光管組的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了 LED發(fā)光管組的亮度調(diào)整。通過(guò)分別改變LEDl和LED2的導(dǎo)通、截止時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)LED1、LED2的亮度的分別調(diào)整。因?yàn)長(zhǎng)EDl與LED2兩組發(fā)光管的色溫不同(假設(shè)LEDl的色溫記為Kl，LED2的色溫記為K2，并且Kl > K2)，分別改變LEDl和LED2的亮度就可以實(shí)現(xiàn)改變色溫的效果，即，LED燈具的色溫可以在最高色溫Kl和最低色溫K2之間變化。例如(I)當(dāng)LEDl發(fā)光、LED2不發(fā)光時(shí)，此時(shí)LED燈具的色溫最高，為Kl ；(2)當(dāng)LED2發(fā)光、LEDl不發(fā)光時(shí)，此時(shí)LED燈具的色溫最低，為K2 ；(3)當(dāng)LEDl和LED2的亮度相同時(shí)，此時(shí)LED燈具色溫為中間色溫效果。具體地，如圖5所示，當(dāng)PWMl (或PWM2)為低電平(具體電壓值小于NPN三極管的導(dǎo)通電壓即可，例如為O)時(shí)，Ql (或Q2)截止，Q3(或Q4)的柵極受穩(wěn)壓二極管Dl (或D2)控制，其電壓為高電平，Q3(或Q4)導(dǎo)通。Q3(或Q4)導(dǎo)通后，其漏極和源極之間的電阻受柵極電壓的控制。因?yàn)镼3(或Q4)的導(dǎo)通，恒流二極管D3(或D4)工作，確保流過(guò)恒流二極管D3(或D4)的電流為設(shè)定的電流。因?yàn)榘l(fā)光二極管組LEDl (或LED2)與場(chǎng)效應(yīng)管Q3(漏、源極)(或Q4 (漏、源極))和恒流二極管D3 (或D4)屬于串聯(lián)連接，所以流過(guò)發(fā)光二極管組LEDl (或LED2)的電流也與設(shè)定的電流一致。如果恒流二極管D3 (或D4)的功耗加大，則恒流二極管D3 (或D4)兩端的電壓會(huì)增加。因?yàn)镼3(或Q4)的柵極電壓由穩(wěn)壓二極管Dl (或D2)控制，保持在一個(gè)恒定電壓，恒流二極管D3(或D4)兩端的電壓的增加會(huì)降低Q3(或Q4)柵極和源極之間的電壓，使其漏極和源極之間的電阻增大，起到保護(hù)恒流二極管D3 (或D4)的作用。反之，當(dāng)PWMl (或PWM2)為高電平(具體電壓值只需大于或等于NPN三極管的導(dǎo)通電壓即可，例如大于O. 7V)時(shí)，Ql (或Q2)導(dǎo)通，Q3(或Q4)的柵極為低電平，Q3 (或Q4)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)發(fā)光二極管組LEDl (或LED2)截止(不發(fā)光)。由上可知，PWMl (或PWM2)為高電壓時(shí)，LEDl (或LED2)截止(即不發(fā)光)，而為低電壓時(shí)，LEDl (或LED2)導(dǎo)通(即發(fā)光)。因此，可以通過(guò)具有第一占空比的PWMl和具有第二占空比的PWM2來(lái)分別一對(duì)一地控制LEDl和LED2的工作狀態(tài)，并且，由于LED的導(dǎo)通和截止時(shí)間(或LED電流的占空比)會(huì)決定LED的亮度，因此，PWMl (或PWM2)的占空比也會(huì)決定LEDl (或LED2)的亮度。故，通過(guò)PWMl和PWM2來(lái)分別一對(duì)一地控制LEDl和LED2的電流的占空比，能夠分別控制LEDl和LED2的工作狀態(tài)和亮度，實(shí)現(xiàn)兩種不同色溫混合比的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到改變亮度和色溫的效果。例如當(dāng)PWMl的占空比與PWM2的占空比相等(即第一占空比等于第二占空比)時(shí)，LEDl和LED2的亮度相同，此時(shí)LED燈具色溫為中間色溫效果；PWM2的占空比比PWMl的占空比大得越多時(shí)，LEDl比LED2亮得越多，此時(shí)LED燈具的色溫越高，相反，LED燈具的色溫越低。顯然，上述實(shí)施例三和實(shí)施例四中的第一調(diào)光模塊和第二調(diào)光模塊的具體電路，可以任意組合。也就是說(shuō)，在實(shí)際實(shí)施時(shí)，第一調(diào)光模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管Q3，而第二調(diào)光模 塊包括場(chǎng)效應(yīng)管Q4、電阻R2、穩(wěn)壓二極管D2和NPN三極管Q2 ;或者，第一調(diào)光模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管Q3、電阻R1、穩(wěn)壓二極管Dl和NPN三極管Ql，而第二調(diào)光模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管Q4。在上述實(shí)施例三和實(shí)施例四中，每個(gè)LED發(fā)光管組包含的LED的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需求以及直流電源的輸出電壓來(lái)確定。具體地，在直流電源模塊的輸出電壓Vc確定時(shí)，可以按照以下公式(I)來(lái)通過(guò)直流電源模塊的輸出電壓Vc來(lái)確定LED發(fā)光管組中LED的數(shù)量N max{LED 數(shù)量} = (Vc-Vl)/V2(I)其中，max {LED數(shù)量}表示LED發(fā)光管組中的LED的數(shù)量最大值，Vc為直流電源模塊的輸出電壓，Vl表不恒流二極管的導(dǎo)通電壓,V2為L(zhǎng)ED的導(dǎo)通電壓。這樣，每個(gè)LED發(fā)光管組中的LED實(shí)際數(shù)量N小于或等于max {LED數(shù)量}即可。當(dāng)每個(gè)LED發(fā)光管組中的LED實(shí)際數(shù)量N等于max {LED數(shù)量}時(shí)，效率最高；當(dāng)每個(gè)LED發(fā)光管組中的LED實(shí)際數(shù)量N小于max {LED數(shù)量}時(shí)，會(huì)增加場(chǎng)效應(yīng)管的功耗，降低節(jié)能效率；當(dāng)每個(gè)LED發(fā)光管組中的LED實(shí)際數(shù)量N大于max {LED數(shù)量}時(shí)，會(huì)使發(fā)光管不能完全導(dǎo)通，降低發(fā)光效率。同樣，在LED發(fā)光管組中的LED的數(shù)量N確定時(shí)，也可以按照以下公式⑵來(lái)通過(guò)LED發(fā)光管組中LED的數(shù)量N來(lái)確定直流電源模塊的輸出電壓Vc Vc = NXV2+V1(2)其中，N表示LED發(fā)光管組中的LED的實(shí)際數(shù)量，Vc為直流電源模塊的輸出電壓，Vl表示恒流二極管的導(dǎo)通電壓，V2為L(zhǎng)ED的導(dǎo)通電壓。在實(shí)際實(shí)施時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)模塊可以與兩個(gè)LED發(fā)光管組分別使用不同電壓的直流電源獨(dú)立地供電，此時(shí)，直流電源模塊中可以包括兩個(gè)具有不同輸出電壓的直流電源，其中一個(gè)為控制驅(qū)動(dòng)模塊供電，另一個(gè)為兩個(gè)LED發(fā)光管組供電；或者，直流電源模塊也可以為一個(gè)直流電源，其能夠輸出兩種不同的電壓，分別為控制驅(qū)動(dòng)模塊、以及兩個(gè)LED發(fā)光管組供電。另外，當(dāng)LED發(fā)光管組中的LED的數(shù)量較多時(shí)，對(duì)LED發(fā)光管組可以采用更高的電壓供電。此外，在上述實(shí)施例一至實(shí)施例四中，只要第一 LED發(fā)光管組和第二 LED發(fā)光管組的色溫不同即可，不過(guò)在實(shí)際應(yīng)用中，兩者的色溫的差距可以相差得大一些，色溫差距越大，LED燈具的色溫調(diào)節(jié)范圍越大，而且，兩個(gè)LED發(fā)光管組中色溫較高的那組的色溫越高，色溫較低的那組的色溫越低，LED燈具的色溫調(diào)節(jié)效果越好。本發(fā)明上述實(shí)施例的亮度和色溫可調(diào)的LED燈具可以廣泛地應(yīng)用于日常照明和環(huán)境照明。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果(I)采用了兩種色溫不同的白色LED發(fā)光管組，并使用兩路PWM信號(hào)分別一對(duì)一地控制這兩組不同色溫的LED的工作狀態(tài)和亮度，由于色溫不同，分別改變兩組白色LED的工作狀態(tài)和亮度，即可實(shí)現(xiàn)兩種不同色溫混合比的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到改變亮度和色溫的效果；
(2)由于僅需兩路PWM信號(hào)來(lái)一對(duì)一地控制兩組色溫不同的白色LED，大大簡(jiǎn)化了電路，從而降低了生產(chǎn)成本和故障率，減少了對(duì)系統(tǒng)資源的占用；(3)通過(guò)為兩組LED分別串聯(lián)了一個(gè)恒流模塊，該恒流模塊能夠在與其串聯(lián)的LED發(fā)光管組導(dǎo)通時(shí)，將流經(jīng)該LED發(fā)光管組中的LED的電流值維持在LED的額定工作電流值，從而使得LED在導(dǎo)通時(shí)能夠工作在最佳狀態(tài)，有效延長(zhǎng)LED的壽命。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種亮度和色溫可調(diào)的發(fā)光二極管LED燈具，其特征在于， 包括 直流電源模塊； 指令接收模塊，用于接收控制指令； 控制驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)所述指令接收模塊接收到的控制指令，輸出第一脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)和第二 PWM信號(hào)； 色溫不同的第一 LED發(fā)光管組和第二 LED發(fā)光管組，所述第一 LED發(fā)光管組和第二 LED發(fā)光管組中的LED均為白光LED，且同一個(gè)LED發(fā)光管組中的LED的色溫相同； 第一調(diào)光模塊，用于根據(jù)所述第一 PWM信號(hào)來(lái)控制所述第一 LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度；以及 第二調(diào)光模塊，用于根據(jù)所述第二 PWM信號(hào)來(lái)控制所述第二 LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈具，其特征在于，還包括 第一恒流模塊，用于在所述第一 LED發(fā)光管組工作時(shí)，將所述第一 LED發(fā)光管組中的LED的電流值維持為L(zhǎng)ED的額定工作電流值；以及 第二恒流模塊，用于在所述第二 LED發(fā)光管組工作時(shí)，將所述第二 LED發(fā)光管組中的LED的電流值維持為L(zhǎng)ED的額定工作電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈具，其特征在于， 所述第一恒流模塊為恒流二極管D3，所述恒流二極管D3的陽(yáng)極與所述第一調(diào)光模塊連接，陰極接地，且所述恒流二極管D3的恒流值與所述第一 LED發(fā)光管組中的LED的額定工作電流值相等；以及 所述第二恒流模塊為恒流二極管D4，所述恒流二極管D4的陽(yáng)極與所述第二調(diào)光模塊連接，陰極接地，且所述恒流二極管D4的恒流值與所述第二 LED發(fā)光管組中的LED的額定工作電流值相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的LED燈具，其特征在于，所述第一LED發(fā)光管組和所述第二 LED發(fā)光管組中的每個(gè)LED發(fā)光管組包含有順向串聯(lián)的至少一個(gè)LED，并且，所述每個(gè)LED發(fā)光管組中一端的LED的陽(yáng)極與所述直流電源模塊的正極連接，另一端的LED的陰極與對(duì)應(yīng)的調(diào)光模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈具，其特征在于，所述第一調(diào)光模塊為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q3，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極與所述恒流二極管D3的陽(yáng)極連接，漏極與所述第一 LED發(fā)光管組連接，柵極與所述控制驅(qū)動(dòng)模塊連接、用于接收所述第一 PWM信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED燈具，其特征在于，所述第二調(diào)光模塊為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q4，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q4的源極與所述恒流二極管D4的陽(yáng)極連接，漏極與所述第二 LED發(fā)光管組連接，柵極與所述控制驅(qū)動(dòng)模塊連接、用于接收所述第二 PWM信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈具，其特征在于，所述第一調(diào)光模塊中包含有N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q3、電阻R1、穩(wěn)壓二極管Dl和NPN三極管Ql ;其中 所述N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極與所述恒流二極管D3的陽(yáng)極連接，漏極與所述第一 LED發(fā)光管組連接，柵極與所述穩(wěn)壓二極管Dl的陰極和所述NPN三極管Ql的發(fā)射極連接； 所述穩(wěn)壓二極管Dl的陽(yáng)極接地；所述電阻Rl的一端與所述直流電源模塊的正極連接，另一端與所述NPN三極管Ql的發(fā)射極和所述穩(wěn)壓二極管Dl的陰極連接； 所述NPN三極管Ql的基極與所述控制驅(qū)動(dòng)模塊連接、用于接收所述第一 PWM信號(hào)，集電極接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的LED燈具，其特征在于，所述第二調(diào)光模塊中包含有N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q4、電阻R2、穩(wěn)壓二極管D2和NPN三極管Q2 ;其中 所述N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q4的源極與所述恒流二極管D4的陽(yáng)極連接，漏極與所述第二 LED發(fā)光管組連接，柵極與所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極和所述NPN三極管Q2的發(fā)射極連接； 所述穩(wěn)壓二極管D2的陽(yáng)極接地； 所述電阻R2的一端與所述直流電源模塊的正極連接，另一端與所述NPN三極管Q2的發(fā)射極和所述穩(wěn)壓二極管D2的陰極連接； 所述NPN三極管Q2的基極與所述控制驅(qū)動(dòng)模塊連接、用于接收所述第二 PWM信號(hào)，集電極接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5-7中任一項(xiàng)所述的LED燈具，其特征在于，所述控制驅(qū)動(dòng)模塊為單片機(jī)，所述單片機(jī)用于根據(jù)所述指令接收模塊接收到的控制指令，輸出具有第一占空比的第一 PWM信號(hào)和具有第二占空比的第二 PWM信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種亮度和色溫可調(diào)的LED燈具，包括直流電源模塊；指令接收模塊，用于接收控制指令；控制驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)指令接收模塊接收到的控制指令，輸出第一PWM信號(hào)和第二PWM信號(hào)；色溫不同的第一LED發(fā)光管組和第二LED發(fā)光管組，第一LED發(fā)光管組和第二LED發(fā)光管組中的LED均為白光LED，且同一個(gè)LED發(fā)光管組中的LED的色溫相同；第一調(diào)光模塊，用于根據(jù)第一PWM信號(hào)來(lái)控制第一LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度；以及第二調(diào)光模塊，用于根據(jù)第二PWM信號(hào)來(lái)控制第二LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度。本發(fā)明的LED燈具降低了生產(chǎn)成本和故障率，減少了對(duì)系統(tǒng)資源的占用。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102917486SQ20111022032
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者黃喜榮 申請(qǐng)人:北京同步科技有限公司