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：
本實用新型涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種亮度和色溫可調(diào)的LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)燈具。
背景技術(shù)：
近年來，隨著節(jié)能技術(shù)的推廣，節(jié)能型照明設(shè)計已成為照明燈具領(lǐng)域的研究重點。 LED由于其具有發(fā)光效率高、節(jié)能效果好等優(yōu)點，在節(jié)能型照明設(shè)計上受到了人們的重視。 使用LED做照明燈來取代傳統(tǒng)的照明燈，是當(dāng)今照明技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。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)光管組來實現(xiàn)，有的為了加強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)動電路、色彩亮度控制器。由色彩亮度控制器控制4個LED發(fā)光管組驅(qū)動電路分別輸出1路信號，來控制各種顏色的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LED發(fā)光管組驅(qū)動電路分別輸出1路信號，由這4路信號分別一對一地控制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。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型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題。為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本實用新型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)動模塊，與直流電源模塊和指令接收模塊連接，用于根據(jù)指令接收模塊接收到的控制指令，輸出第一 PWM信號和第二 PWM信號；色溫不同的第一 LED發(fā)光管組和第二 LED發(fā)光管組，分別與直流電源模塊連接，其中，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LED發(fā)光管組中的LED的色溫相同 ’第一調(diào)光模塊，與第一 LED發(fā)光管組和控制驅(qū)動模塊連接，用于根據(jù)第一 PWM信號來控制第一 LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度；以及第二調(diào)光模塊，與第二 LED發(fā)光管組和控制驅(qū)動模塊連接，用于根據(jù)第二 PWM信號來控制第二 LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度。其中，上述LED燈具還包括第一恒流模塊，與第一調(diào)光模塊連接，用于在第一 LED 發(fā)光管組工作時，將第一 LED發(fā)光管組中的LED的電流值維持為LED的額定工作電流值；以及第二恒流模塊，與第二調(diào)光模塊連接，用于在第二 LED發(fā)光管組工作時，將第二 LED發(fā)光管組中的LED的電流值維持為LED的額定工作電流值。其中，第一恒流模塊為恒流二極管D3，恒流二極管D3的陽極與第一調(diào)光模塊連接，陰極接地，且恒流二極管D3的恒流值與第一 LED發(fā)光管組中的LED的額定工作電流值相等；以及第二恒流模塊為恒流二極管D4，恒流二極管D4的陽極與第二調(diào)光模塊連接，陰極接地，且恒流二極管D4的恒流值與第二 LED發(fā)光管組中的LED的額定工作電流值相等。其中，第一 LED發(fā)光管組和第二 LED發(fā)光管組中的每個LED發(fā)光管組包含有順向串聯(lián)的至少一個LED，并且，每個LED發(fā)光管組中一端的LED的陽極與直流電源模塊的正極連接，另一端的LED的陰極與對應(yīng)的調(diào)光模塊連接。其中，第一調(diào)光模塊為N溝道場效應(yīng)管Q3，場效應(yīng)管Q3的源極與恒流二極管D3的陽極連接，漏極與第一 LED發(fā)光管組連接，柵極與控制驅(qū)動模塊連接、用于接收第一 PWM信號。其中，第二調(diào)光模塊為N溝道場效應(yīng)管Q4，場效應(yīng)管Q4的源極與恒流二極管D4的陽極連接，漏極與第二 LED發(fā)光管組連接，柵極與控制驅(qū)動模塊連接、用于接收第二 PWM信號。其中，第一調(diào)光模塊中包含有N溝道場效應(yīng)管Q3、電阻R1、穩(wěn)壓二極管Dl和NPN 三極管Ql ；其中N溝道場效應(yīng)管Q3的源極與恒流二極管D3的陽極連接，漏極與第一 LED 發(fā)光管組連接，柵極與穩(wěn)壓二極管Dl的陰極和NPN三極管Ql的發(fā)射極連接；穩(wěn)壓二極管 Dl的陽極接地；電阻Rl的一端與直流電源模塊的正極連接，另一端與NPN三極管Ql的發(fā)射極和穩(wěn)壓二極管Dl的陰極連接；NPN三極管Ql的基極與控制驅(qū)動模塊連接、用于接收第
一PWM信號，集電極接地。其中，第二調(diào)光模塊中包含有N溝道場效應(yīng)管Q4、電阻R2、穩(wěn)壓二極管D2和NPN 三極管Q2 ；其中N溝道場效應(yīng)管Q4的源極與恒流二極管D4的陽極連接，漏極與第二 LED 發(fā)光管組連接，柵極與穩(wěn)壓二極管D2的陰極和NPN三極管Q2的發(fā)射極連接；穩(wěn)壓二極管 D2的陽極接地；電阻R2的一端與直流電源模塊的正極連接，另一端與NPN三極管Q2的發(fā)射極和穩(wěn)壓二極管D2的陰極連接；NPN三極管Q2的基極與控制驅(qū)動模塊連接、用于接收第
二PWM信號，集電極接地。其中，控制驅(qū)動模塊為單片機，單片機用于根據(jù)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信號和具有第二占空比的第二 PWM信號。本實用新型的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信號分別一對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信號來一對一地控制兩組色溫不同的白色 LED，大大簡化了電路，從而降低了生產(chǎn)成本和故障率，減少了對系統(tǒng)資源的占用。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了根據(jù)本實用新型實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)本實用新型實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)本實用新型實施例三的第一(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；[0021]圖4示出了根據(jù)本實用新型實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)本實用新型實施例四的亮度和色溫可調(diào)的LED燈具的電路圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本實用新型。實施例一圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例一的亮度和色溫可調(diào)的LED燈具的示意圖，如圖1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，用戶通過操作遙控器發(fā)出的控制指令或者通過其他方式發(fā)出的控制指令，本實用新型實施例對比不做限定；控制驅(qū)動模塊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，分別稱為第一 P麗信號和第二 PWM信號；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)動模塊30連接，用于根據(jù)第
一PWM信號來控制第一 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)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)動模塊30連接，用于根據(jù)第
二PWM信號來控制第二 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)和截止 (即不發(fā)光或關(guān)閉))和亮度。本實用新型實施例的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信號分別一對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信號來一對一地控制兩組色溫不同的白色LED，大大簡化了電路，從而降低了生產(chǎn)成本和故障率，減少了對系統(tǒng)資源的占用。實施例二如圖2所示，為了保證兩組LED發(fā)光管組中的LED在LED導(dǎo)通時能夠工作在最佳狀態(tài)，本實用新型實施例二在LED燈具中增設(shè)了兩個恒流模塊第一恒流模塊80和第二恒流模塊90，從而實現(xiàn)了以線性恒流方式為兩組LED發(fā)光管組供電。如圖2所示，第一恒流模塊80與第一調(diào)光模塊60連接，第一恒流模塊80用于在第一 LED發(fā)光管組40工作(即導(dǎo)通)時，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，將流經(jīng)CN 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的工作特點是需要采用恒流供電的方式，使其工作在最佳光效和最長壽命的狀態(tài)。若流經(jīng)LED的電流超過了 LED的額定電流，則LED就會嚴(yán)重發(fā)熱，進(jìn)而會大大縮短 LED的壽命；而若小于額定電流，則會影響到LED的發(fā)光光效。本實用新型實施例通過為兩組LED分別串聯(lián)了一個恒流模塊，該恒流模塊能夠在與其串聯(lián)的LED發(fā)光管組導(dǎo)通時，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)通時能夠工作在最佳狀態(tài)，有效延長LED的壽命。在具體實施時，恒流模塊可以采用恒流二極管(CRD，屬于兩端結(jié)型場效應(yīng)恒流器件，能在很寬的電壓范圍內(nèi)輸出恒定的電流，并具有很高的動態(tài)阻抗)來實現(xiàn)。在LED導(dǎo)通時，恒流二極管保證其工作在最佳狀態(tài)，能夠有效地延長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，本實用新型實施例對此不做限定。實施例三圖3示出了根據(jù)本實用新型實施例三的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，在本實施例三中，實施例一和實施例二中的任意一個LED發(fā)光管組可以由順向串聯(lián)的一個或多個 LED組成，任意一個調(diào)光模塊可以采用場效應(yīng)管來實現(xiàn)，實施例二中的任意一個恒流模塊可以采用恒流二極管來實現(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LED的陰極連接下一個LED的陽極，以此類推。最上面的LED的陽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的陰極連接場效應(yīng)管的漏極。而場效應(yīng)管的源極與恒流二極管的陽極連接，恒流二極管的陰極接地。則此時，本實用新型實施例三的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溝道場效應(yīng)管Q3 (或Q4)的漏極連接，第一只LED的陽極與直流電源模塊(VCC)的正極連接；場效應(yīng)管Q3(或Q4)的源極與恒流二極管D3(或D4)的陽極連接，恒流二極管D3(或D4)的陰極接地，形成一個由恒流二極管控制電流的串聯(lián)回路。當(dāng)指令接收模塊接收到控制指令后，控制驅(qū)動模塊根據(jù)該控制指令輸出兩路具有一定占空比的PWM信號具有第一占空比的PWMl (即第一 PWM信號)和具有第二占空比的 PWM2(即第二 PWM信號)。根據(jù)不同的控制指令，兩路PWM信號的占空比可以相同(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)動模塊將PWMl輸出給場效應(yīng)管Q3的柵極，將PWM2輸出給場效應(yīng)管Q4的柵極，來分別控制這兩個場效應(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信號具有一定的占空比，可以控制場效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止時間，進(jìn)而控制LED發(fā)光管組的導(dǎo)通和關(guān)斷時間 (即流經(jīng)LED的電流的占空比)，實現(xiàn)了 LED發(fā)光管組的亮度調(diào)整。通過分別改變LEDl和LED2的導(dǎo)通、截止時間，可以實現(xiàn)LED1、LED2的亮度的分別調(diào)整。因為LEDl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(1)當(dāng)LEDl發(fā)光、LED2不發(fā)光時，此時LED燈具的色溫最高，為Kl ；(2)當(dāng)LED2發(fā)光、LEDl不發(fā)光時，此時LED燈具的色溫最低，為K2 ；(3)當(dāng)LEDl和LED2的亮度相同時，此時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效應(yīng)管的導(dǎo)通電壓即可)時，場效應(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。因為Q3(或Q4)的導(dǎo)通，恒流二極管D3(或D4)工作，確保流過恒流二極管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)。因為發(fā)光二極管組LEDl (或LED2)、場效應(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(具體電壓值小于場效應(yīng)管的導(dǎo)通電壓即可) 時，場效應(yīng)管Q3(或Q4)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，則此時，發(fā)光二極管LEDl (或LED2)截止(不發(fā)光)。由上可知，P麗1(或P麗2)為高電壓時，LEDl (或LED2)導(dǎo)通(即發(fā)光)，而為低電壓時，LEDl (或LE^)截止(即不發(fā)光)。因此，可以通過具有第一占空比的PWMl和具有第二占空比的PWM2來分別一對一地控制LEDl和LED2的工作狀態(tài)，并且，由于LED的導(dǎo)通和截止時間的比例(或LED電流的占空比)會決定LED的亮度，因此，PWMl (或PWM2)的占空比也會決定LEDl (或LED2)的亮度。故，通過P^l和P麗2來分別一對一地控制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，LEDl和LED2的亮度相同，此時LED燈具色溫為中間色溫效果；PWMl的占空比比PWM2的占空比大得越多時，LEDl比LED2亮得越多，此時LED 燈具的色溫越高，相反，LED燈具的色溫越低。實施例四如圖5所示，本實施例四在上述實施例三的電路基礎(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，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溝道場效應(yīng)管Q3 (或Q4) 的漏極連接，第一只LED的陽極與直流電源模塊(VCC)的正極連接；場效應(yīng)管Q3(或Q4)的源極與恒流二極管D3(或D4)的陽極連接，恒流二極管D3(或D4)的陰極接地，形成一個由恒流二極管控制電流的串聯(lián)回路。PWMl (即第一 PWM信號)和PWM2(即第二 PWM信號)為驅(qū)動控制模塊輸出的兩路PWM信號，分別輸出到Q1、Q2兩只三極管的基極；Dl與Rl組成穩(wěn)壓電路，在Ql截止時為Q3的柵極提供一個恒定電壓；D2與R2組成穩(wěn)壓電路，在Q2截止時為Q4的柵極提供一個恒定電壓；Ql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。則，在指令接收模塊接收到控制指令之后，控制驅(qū)動模塊根據(jù)控制指令輸出兩路具有一定占空比的PWM信號具有第一占空比的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，通過分別控制這兩個NPN三極管的導(dǎo)通和截止，來分別一對一地控制兩個場效應(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信號具有一定的占空比，可以控制場效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止時間，進(jìn)而控制LED發(fā)光管組的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，實現(xiàn)了 LED發(fā)光管組的亮度調(diào)整。通過分別改變LEDl和LED2的導(dǎo)通、截止時間，可以實現(xiàn)LED1、LED2的亮度的分別調(diào)整。因為LEDl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(1)當(dāng)LEDl發(fā)光、LED2不發(fā)光時，此時LED燈具的色溫最高，為Kl ；(2)當(dāng)LED2發(fā)光、LEDl不發(fā)光時，此時LED燈具的色溫最低，為K2 ；(3)當(dāng)LEDl和LED2的亮度相同時，此時LED燈具色溫為中間色溫效果。具體地，如圖5所示，當(dāng)P麗1(或P麗2)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0)時，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。因為Q3(或Q4)的導(dǎo)通，恒流二極管D3(或D4)工作，確保流過恒流二極管 D3(或D4)的電流為設(shè)定的電流。因為發(fā)光二極管組LEDl (或LE^)與場效應(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)兩端的電壓會增加。因為Q3(或Q4)的柵極電壓由穩(wěn)壓二極管Dl (或1) 控制，保持在一個恒定電壓，恒流二極管D3(或D4)兩端的電壓的增加會降低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0.7V)時，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)。此時發(fā)光二極管組LEDl (或LED》截止(不發(fā)光)。由上可知，P麗1(或P麗2)為高電壓時，LEDl (或LED2)截止(即不發(fā)光)，而為低電壓時，LEDl (或LE^)導(dǎo)通(即發(fā)光)。因此，可以通過具有第一占空比的PWMl和具有第二占空比的PWM2來分別一對一地控制LEDl和LED2的工作狀態(tài)，并且，由于LED的導(dǎo)通和截止時間(或LED電流的占空比)會決定LED的亮度，因此，PWMl (或PWM2)的占空比也會決定LEDl (或LED2)的亮度。故，通過PWMl和PWM2來分別一對一地控制LEDl和LED2的
9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，LEDl和LED2的亮度相同，此時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，LEDl比LED2亮得越多，此時LED燈具的色溫越高，相反，LED燈具的色溫越低。顯然，上述實施例三和實施例四中的第一調(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，在實際實施時，第一調(diào)光模塊包括場效應(yīng)管Q3，而第二調(diào)光模塊包括場效應(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 場效應(yīng)管Q3、電阻Rl、穩(wěn)壓二極管Dl和NPN三極管Ql，而第二調(diào)光模塊包括場效應(yīng)管Q4。在上述實施例三和實施例四中，每個LED發(fā)光管組包含的LED的數(shù)量可以根據(jù)實際需求以及直流電源的輸出電壓來確定。具體地，在直流電源模塊的輸出電壓Vc確定時， 可以按照以下公式(1)來通過直流電源模塊的輸出電壓Vc來確定LED發(fā)光管組中LED的數(shù)量N:max {LED 數(shù)量} = (Vc-Vl)/V2(1)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表示恒流二極管的導(dǎo)通電壓，V2為LED的導(dǎo)通電壓。這樣，每個LED發(fā)光管組中的LED實際數(shù)量N小于或等于max {LED數(shù)量}即可。當(dāng)每個LED發(fā)光管組中的LED 實際數(shù)量N等于max {LED數(shù)量}時，效率最高；當(dāng)每個LED發(fā)光管組中的LED實際數(shù)量N小于max {LED數(shù)量}時，會增加場效應(yīng)管的功耗，降低節(jié)能效率；當(dāng)每個LED發(fā)光管組中的LED 實際數(shù)量N大于max {LED數(shù)量}時，會使發(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，也可以按照以下公式(2)來通過 LED發(fā)光管組中LED的數(shù)量N來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LED的導(dǎo)通電壓。在實際實施時，控制驅(qū)動模塊可以與兩個LED發(fā)光管組分別使用不同電壓的直流電源獨立地供電，此時，直流電源模塊中可以包括兩個具有不同輸出電壓的直流電源，其中一個為控制驅(qū)動模塊供電，另一個為兩個LED發(fā)光管組供電；或者，直流電源模塊也可以為一個直流電源，其能夠輸出兩種不同的電壓，分別為控制驅(qū)動模塊、以及兩個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，對LED發(fā)光管組可以采用更高的電壓 {共 ο此外，在上述實施例一至實施例四中，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，不過在實際應(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。本實用新型上述實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，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果(1)采用了兩種色溫不同的白色LED發(fā)光管組，并使用兩路PWM信號分別一對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信號來一對一地控制兩組色溫不同的白色LED，大大簡化了電路，從而降低了生產(chǎn)成本和故障率，減少了對系統(tǒng)資源的占用；(3)通過為兩組LED分別串聯(lián)了一個恒流模塊，該恒流模塊能夠在與其串聯(lián)的LED 發(fā)光管組導(dǎo)通時，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)通時能夠工作在最佳狀態(tài)，有效延長LED的壽命。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(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)動模塊，與所述直流電源模塊和所述指令接收模塊連接，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信號和第二 PWM信號；色溫不同的第一 LED發(fā)光管組和第二 LED發(fā)光管組，分別與所述直流電源模塊連接，其中，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LED發(fā)光管組中的LED的色溫相同；第一調(diào)光模塊，與所述第一 LED發(fā)光管組和所述控制驅(qū)動模塊連接，用于根據(jù)所述第一PWM信號來控制所述第一 LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度；以及第二調(diào)光模塊，與所述第二 LED發(fā)光管組和所述控制驅(qū)動模塊連接，用于根據(jù)所述第二PWM信號來控制所述第二 LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具，其特征在于，還包括第一恒流模塊，與所述第一調(diào)光模塊連接，用于在所述第一 LED發(fā)光管組工作時，將所述第一 LED發(fā)光管組中的LED的電流值維持為LED的額定工作電流值；以及第二恒流模塊，與所述第二調(diào)光模塊連接，用于在所述第二 LED發(fā)光管組工作時，將所述第二 LED發(fā)光管組中的LED的電流值維持為LED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1至3中任一項所述的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LED發(fā)光管組包含有順向串聯(lián)的至少一個LED，并且，所述每個LED發(fā)光管組中一端的LED的陽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溝道場效應(yīng)管 Q3，所述場效應(yīng)管Q3的源極與所述恒流二極管D3的陽極連接，漏極與所述第一 LED發(fā)光管組連接，柵極與所述控制驅(qū)動模塊連接、用于接收所述第一 PWM信號。
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溝道場效應(yīng)管 Q4，所述場效應(yīng)管Q4的源極與所述恒流二極管D4的陽極連接，漏極與所述第二 LED發(fā)光管組連接，柵極與所述控制驅(qū)動模塊連接、用于接收所述第二 PWM信號。
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溝道場效應(yīng)管Q3、電阻Rl、穩(wěn)壓二極管Dl和NPN三極管Ql ；其中所述N溝道場效應(yīng)管Q3的源極與所述恒流二極管D3的陽極連接，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)動模塊連接、用于接收所述第一 PWM信號，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溝道場效應(yīng)管Q4的源極與所述恒流二極管D4的陽極連接，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)動模塊連接、用于接收所述第二 PWM信號，集電極接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5-7中任一項所述的LED燈具，其特征在于，所述控制驅(qū)動模塊為單片機，所述單片機用于根據(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信號和具有第二占空比的第二 PWM信號。
專利摘要本實用新型公開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)動模塊，與直流電源模塊和指令接收模塊連接，用于根據(jù)控制指令輸出第一PWM信號和第二PWM信號；色溫不同的第一、第二LED發(fā)光管組，分別與直流電源模塊連接，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，同一個LED發(fā)光管組中的LED的色溫相同；第一調(diào)光模塊，與第一LED發(fā)光管組和控制驅(qū)動模塊連接，用于根據(jù)第一PWM信號控制第一LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度；第二調(diào)光模塊，與第二LED發(fā)光管組和控制驅(qū)動模塊連接，用于根據(jù)第二PWM信號控制第二LED發(fā)光管組的工作狀態(tài)和亮度。
文檔編號H05B37/02GK202172516SQ201120279018
公開日2012年3月21日 申請日期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 申請人:北京同步科技有限公司