能改變色溫和亮度的led燈的製作方法

2023-06-09 21:20:31 2

專利名稱：能改變色溫和亮度的led燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種LED燈的結構，一種能改變色溫和亮度的LED燈。
背景技術：
由於白熾燈具有能耗高、壽命短等缺點，世界各國均有淘汰白熾燈的相關政策。 LED燈具有節能、減碳的優點，是新一代的照明產品。照明用的LED燈一般包括由濾波整流 電路、開關控制電路、脈衝變壓器和恆流驅動電路組成的電源部分及一組LED燈串。這類 LED燈的色溫和亮度是無法調節的。
發明內容本實用新型旨在提出一種能改變色溫和亮度的LED燈的結構。這種能改變色溫和亮度的LED燈包括濾波整流電路、開關控制電路、脈衝變壓器、 恆流驅動電路和LED燈串。所述的濾波整流電路包括濾波器、整流器、第一濾波電容。開關 控制電路包括脈寬控制器、場效應管、第二整流二極體和第二濾波電容。脈衝變壓器包括初 級線圈、次級線圈和第一輔助線圈。恆流驅動電路包括恆流控制器、光耦合器、第三整流二 極管、第三濾波電容、分壓電阻和取樣電阻。這種能改變色溫和亮度的LED燈還包括微處理 器、第一開關三極體、第二開關三極體、第四整流二極體、濾波電阻和第四濾波電容。所述的 脈衝變壓器上有一組第二輔助線圈，第二輔助線圈的一端與第四整流二極體的正極相接， 第四整流二極體的負極通過濾波電阻與第四濾波電容的正極相接，第二輔助線圈的另一端 與第四濾波電容的負極相接。微處理器的電源端與第四濾波電容的正極相接，微處理器的 觸發端與第四整流二極體的負極相接。所述的LED燈串為兩組，其中第一組LED燈串為高 色溫燈，第二組LED燈串為低色溫燈。第一組LED燈串與第一開關三極體串聯後接到恆流 驅動電路的輸出端，第二組LED燈串與第二開關三極體串聯後也接到恆流驅動電路的輸出 端。微處理器的第一輸出端與第一開關三極體的基極通過一個電阻相接，微處理器的第二 輸出端與第二開關三極體的基極通過一個電阻相接，微處理器的第三輸出端與脈寬控制器 的調光端相接。脈寬控制器的反饋端與光耦合器中的三極體的集電極相接。將這種能改變色溫和亮度的LED燈中的微處理器進行編程，使其在觸發端每接收 到一個觸發脈衝時改變一次各輸出端的輸出狀態或輸出脈衝的佔空比，用來改變開關三極 管的開關狀態或改變脈寬控制器的輸出脈衝的佔空比，從而使不同色溫的LED燈串點亮或 關閉從而改變燈的色溫，或者改變LED燈的發光亮度。由於第四濾波電容能使微處理器在 電源斷開時維持一段工作時間，在這種能改變色溫和亮度的LED燈的電源的輸入端與交流 電源接通後，將交流電源關一開一次，微處理器的輸入端被觸發一次，就改變一次輸出端的 狀態或輸出脈衝的佔空比，改變一次LED燈的色溫或亮度，並可以通過多次關一開電源來 循環重複進行此種變換。
圖1為已有的LED燈的原理圖；圖2為本實用新型提出的能改變色溫和亮度的LED燈的原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，已有的照明用LED燈一般包括由濾波整流電路1、開關控制電路2、脈 衝變壓器T、恆流驅動電路3組成的電源部分和一組LED燈串LED0。此電路為一典型的反 激式隔離結構的LED驅動器。其中濾波整流電路1包括濾波器NO、整流器DB1、第一濾波電 容Cl。開關控制電路2包括脈寬控制器附、場效應管Ql、第二整流二極體D2和第二濾波電 容C3。脈衝變壓器T包括初級線圈Li、次級線圈L2和第一輔助線圈L3。恆流驅動電路3 包括恆流控制器N2、第三整流二極體D3、第三濾波電容C5、分壓電阻RlO和取樣電阻R11。 濾波器NO的輸入端通過一個開關K與交流電源相接，濾波器的輸出端與整流器DBl的交流 輸入端相接。第一濾波電容Cl接在整流器的正輸出端與負輸出端之間。整流器的正輸出 端與脈衝變壓器的初級線圈Ll的一端相接。整流器的負輸出端通過場效應管Ql的源極和 漏極與脈衝變壓器的初級線圈Ll的另一端相接。脈寬控制器m的控制端DIV與場效應管 Ql的柵極相連，控制場效應管的開啟和關閉，從而在Ll中產生一個高頻脈動電流，經脈衝 變壓器T耦合，在次級線圈L2中得到相應的脈衝電壓。次級線圈L2的輸出端與第三整流 二極體D3的正極相接，第三整流二極體D3的負極接到LED燈串LEDO的正端，第三濾波電 容C5接在第三整流二極體D3的負極和次級線圈L2的另一輸出端之間，LEDO的負端與次 級線圈L2的另一輸出端相接。次級線圈L2中的脈衝電壓經D3整流、C5濾波後輸出直流 電壓給LEDO。分壓電阻RlO與取樣電阻Rll串聯後接到LEDO的兩端。分壓電阻RlO與取 樣電阻Rll的連接點與恆流控制器N2的信號輸入端相連。恆流控制器N2的輸出端接有一 個光耦合器中的二極體QP2，脈寬控制器m的調光端DIM上接有一個光耦合器中的三極體 QPl0 LEDO上的電壓(電流)的變化由取樣電阻R11、恆流控制器N2及光耦合器QP1、QP2 反饋到脈寬控制器附，調整場效應管的導通/截止的佔空比。脈寬控制器附由第一輔助線 圈L3供給電能。圖中二極體Dl是續流二極體，在場效應管Ql截止時，通過Dl把電感繞組 的能量釋放給負載。本實用新型提出的這種能改變色溫和亮度的LED燈是在圖1所示的線路上增加了 一個微處理器N3，其的原理如圖2所示。這種能改變色溫和亮度的LED燈包括濾波整流電 路1、開關控制電路2、脈衝變壓器T、恆流驅動電路3和LED燈串。所述的濾波整流電路包 括濾波器NO、整流器DB1、第一濾波電容Cl。開關控制電路包括脈寬控制器Ni、場效應管 Ql、第二整流二極體D2和第二濾波電容C3。脈衝變壓器包括初級線圈Li、次級線圈L2和 第一輔助線圈L3。恆流驅動電路包括恆流控制器N2、光耦合器QP1、QP2、第三整流二極體 D3、第三濾波電容C5、分壓電阻RlO和取樣電阻R11。這種能改變色溫和亮度的LED燈還包 括微處理器N3、第一開關三極體Q2、第二開關三極體Q3、第四整流二極體D4、濾波電阻R4 和第四濾波電容C7。所述的脈衝變壓器T上還有一組第二輔助線圈L4，第二輔助線圈的一 端與第四整流二極體D4的正極相接，第四整流二極體的負極通過濾波電阻R4與第四濾波 電容C7的正極相接，第二輔助線圈的另一端與第四濾波電容C7的負極相接。微處理器N3 的電源端VCC與第四濾波電容C7的正極相接，微處理器的觸發端CK與第四整流二極體D4的負極相接。圖中微處理器N3的觸發端CK是通過限流電阻R6與第四整流二極體D4的負 極相接的，C9為積分電容。所述的LED燈串為兩組，其中第一組LED燈串LEDl為高色溫燈 (白色)，第二組LED燈串LED2為低色溫燈(暖色)。LEDl與第一開關三極體Q2串聯後接 到恆流驅動電路3的輸出端，也就是LEDl的正端與恆流驅動電路的正輸出端相接，LEDl的 負端與Q2的集電極相接，Q2的發射極與恆流驅動電路的負輸出端相接。LED2與第二開關 三極體Q3串聯後接到恆流驅動電路3的輸出端，也就是LED2的正端與恆流驅動電路的正 輸出端相接，LED2的負端與Q3的集電極相接，Q3的發射極與恆流驅動電路的負輸出端相 接。微處理器的第一輸出端00與第一開關三極體Q2的基極通過一個電阻R8相接，微處理 器的第二輸出端01與第二開關三極體Q3的基極通過一個電阻R9相接，微處理器的第三輸 出端PWM與脈寬控制器m的調光端DIM相接。脈寬控制器m的反饋端FB與光耦合器中 的三極體QPl的集電極相接，QPl的發射極接地。圖中C6也為濾波電容，它和R4、C7組成 η型RC濾波電路，給微處理器提供工作電壓。將這種能改變色溫和亮度的LED燈中的微處理器進行編程，使其在觸發端CK每接 收到一個觸發脈衝時改變一次各輸出端00、01、PWM的輸出狀態或輸出脈衝的佔空比，進而 改變開關三極體Q2、Q3的開關狀態或改變脈寬控制器m的輸出脈衝的佔空比，從而使不同 色溫的LED燈串點亮從而改變燈的色溫，或者改變LED燈的發光亮度。例如，可將微處理器 的各輸出端按如下三種狀態設置(一)00端為高電平、01端為低電平、PWM端為佔空比為100%的脈衝；(二)00端為高電平、01端為低電平、PWM端為佔空比為50%的脈衝；(三)00端為低電平、01端為高電平、PWM端為佔空比為25%的脈衝；這樣的設置， 這種能改變色溫和亮度的LED燈初始開燈時為第一種狀態，發白色光、全功率；觸發端接收 到第一個觸發脈衝時轉變為第二種狀態，發白色光、半功率；觸發端接收到第二個觸發脈衝 時轉變為第三種狀態，發暖色光、1/4功率；觸發端接收到第三個觸發脈衝時又轉變到第一 種狀態，發白色光、全功率。如此(一)一(二)一(三)一(一)循環重複變換。由於 第四濾波電容能使微處理器在電源斷開時維持一段工作時間，在這種能改變色溫和亮度的 LED燈的電源的輸入端與交流電源接通後，將交流電源關一開一次，微處理器的輸入端被觸 發一次，就改變一次輸出端的狀態或輸出脈衝的佔空比，進行一次變光。開關K斷開較長時 間後再接通，電容C7中的電量不足以維持微處理器工作時，電路又會重新從初始狀態開始 工作。這種能改變色溫和亮度的LED燈中的濾波器NO、整流器DB1、脈寬控制器Ni、恆流 控制器N2及微處理器N3皆可採用已知的常用型號。本實用新型可應用於燈泡類、燈管類、聚光燈、條狀燈、下照燈、裝飾燈、嵌燈類等 各種室內燈照明裝置。
權利要求一種能改變色溫和亮度的LED燈，包括濾波整流電路(1)、開關控制電路(2)、脈衝變壓器(T)、恆流驅動電路(3)和LED燈串，所述的濾波整流電路包括濾波器(N0)、整流器(DB1)、第一濾波電容(C1)，開關控制電路包括脈寬控制器(N1)、場效應管(Q1)、第二整流二極體(D2)和第二濾波電容(C3)，脈衝變壓器包括初級線圈(L1)、次級線圈(L2)和第一輔助線圈(L3)，恆流驅動電路包括恆流控制器(N2)、光耦合器(QP1、QP2)、第三整流二極體(D3)、第三濾波電容(C5)、分壓電阻(R10)和取樣電阻(R11)，其特徵是這種能改變色溫和亮度的LED燈還包括微處理器(N3)、第一開關三極體(Q2)、第二開關三極體(Q3)、第四整流二極體(D4)、濾波電阻(R4)和第四濾波電容(C7)，所述的脈衝變壓器(T)上有一組第二輔助線圈(L4)，第二輔助線圈的一端與第四整流二極體(D4)的正極相接，第四整流二極體的負極通過濾波電阻(R4)與第四濾波電容(C7)的正極相接，第二輔助線圈的另一端與第四濾波電容(C7)的負極相接，微處理器(N3)的電源端(VCC)與第四濾波電容(C7)的正極相接，微處理器的觸發端(CK)與第四整流二極體(D4)的負極相接，所述的LED燈串為兩組，其中第一組LED燈串(LED1)為高色溫燈，第二組LED燈串(LED2)為低色溫燈，第一組LED燈串與第一開關三極體(Q2)串聯後接到恆流驅動電路(3)的輸出端，第二組LED燈串與第二開關三極體(Q3)串聯後接到恆流驅動電路(3)的輸出端，微處理器的第一輸出端(O0)與第一開關三極體(Q2)的基極通過一個電阻(R8)相接，微處理器的第二輸出端(O1)與第二開關三極體(Q3)的基極通過一個電阻(R9)相接，微處理器的第三輸出端(PWM)與脈寬控制器(N1)的調光端(DIM)相接，脈寬控制器(N1)的反饋端(FB)與光耦合器中的三極體(QP1)的集電極相接。
專利摘要一種能改變色溫和亮度的LED燈，包括濾波整流電路(1)、開關控制電路(2)、脈衝變壓器(T)、恆流驅動電路(3)、微處理器(N3)、第一開關三極體(Q2)、第二開關三極體(Q3)、第四整流二極體(D4)、濾波電阻(R4)和第四濾波電容(C7)。LED燈串為一組高色溫燈和一組低色溫燈。二組LED燈串分別與一個開關三極體串聯後接到恆流驅動電路的輸出端。微處理器的幾個輸出端分別與開關三極體的基極及脈寬控制器的調光端相接。將微處理器進行編程，使其在觸發端每接收到一個觸發脈衝時改變一次各輸出端的輸出狀態或輸出脈衝的佔空比，從而使不同色溫的LED燈串點亮或者改變亮度，並可多次關—開電源來重複此種變換。
文檔編號F21V23/00GK201706260SQ20102018754
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月11日 優先權日2010年5月11日
發明者吳昭莉 申請人:浙江金中機電科技有限公司