一种运用于LED灯具的温度-功率控制方法

摘要

本发明提供了一种运用于LED灯具的温度‑功率控制方法，其包括：步骤S1：使用测试模式采集数据，每隔设定时间段记录一次温度以及功率的数据；步骤S2：从测试模式采集的数据中提取有效数据，并划分为若干区间；每一区间端点对应一个温度和一个功率；步骤S3：测试LED灯珠的温度TC和对应的功率WC，判断WC此时所处的区间；步骤S4：对LED灯珠进行降功率处理；不同的区间采用不同的降功率速率。本发明可快速降温，从而保护LED灯珠；减小功率的波动，提升整体的功率，从而提高光效。

权利要求

1.一种运用于LED灯具的温度-功率控制方法，其中，所述温度-功率控制方法包括：步骤S1：使用测试模式采集数据，每隔设定时间段记录一次温度以及功率的数据；

步骤S2：从所述测试模式采集的数据中提取有效数据，并划分为若干区间；每一区间端点对应一个温度和一个功率；

步骤S3：测试LED灯珠的温度TC和对应的功率WC，判断WC此时所处的区间；

步骤S4：对LED灯珠进行降功率处理；不同的区间采用不同的降功率速率；

其中，所述区间端点包括第一端点、第二端点、第三端点和第四端点；

其中，所述第一端点对应的温度和功率包括：根据LED灯珠的结温点设定的热敏电阻温度TR；将LED灯珠全功率使用90分钟后的稳定功率WR；

其中，所述第二端点对应的温度和功率包括：灯具冷却状态，全功率使用时，出现的最高温度TS，以及全过程对应的功率WS；所述TS为高温温度点；

其中，所述第三端点对应的温度和功率包括：灯具全功率使用90分钟后，断电立即重启，期间出现的最高温度Tf，以及期间出现的最低功率Wf；所述Tf为超高温温度点；

其中，所述第四端点对应的温度和功率包括：中间温度点Th，以及与所述Th对应的功率Wh；所述Th位于所述TR和所述TS之间，所述Wh位于所述WR和所述WS之间。

2.如权利要求1所述的温度-功率控制方法，其中，在LED结温点正常工作范围内，根据检测点和热敏电阻检测的温度，确定所述TR作为所述结温点的参考点。

3.如权利要求1所述的温度-功率控制方法，其中，所述WC 不大于所述WR 时，所述WC与所述WR的比例使用一个字节PC表示。

4.如权利要求1所述的温度-功率控制方法，其中，所述步骤S1中，所述测试模式要求的测试时间不少于90分钟。

5.如权利要求1所述的温度-功率控制方法，其中，所述步骤S4中，区间离WR 越远，对应的降功率速率越大。

说明书

一种运用于LED灯具的温度-功率控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种运用于LED灯具的温度-功率控制方法。

背景技术

[0002] LED灯珠都有其结温点，当大量的灯珠集合在一起时的温度长时间超过LED自身的结温点时，就会对灯珠的减短灯珠的寿命和引起灯珠的光衰。为了监测灯珠的温度是否会超过其结温点，目前的LED灯具都会在灯珠板上焊接热敏电阻，通过实时监测热敏电阻的温度，从而控制灯具的输出功率来达到保护LED灯珠功能。

[0003] 由于LED的结温点是LED内部的工作温度，所以只能使用仪器检测最靠近灯珠点的温度作为判断是否超过LED的结温点；受生产工艺的限制，热敏电阻一般都放在距离灯珠2～3cm距离，具体的各位置分布图如图1所示；最终只能通过MCU芯片检测热敏电阻的温度来控制灯珠的功率：只要MCU检测热敏电阻当前的温度偏高时，就会降低LED的输出功率的百分比。

[0004] 现有技术中，中国专利申请200710178982.3公开了一种大功率LED的温度控制方法及装置。通过将大功率LED和散热器相连,并将散热器和大功率LED的驱动电源相连；然后再获取散热器的温度信号,并将所获取到的温度信号传送给驱动电源；然后再由驱动电源根据所接收到的温度信号,控制驱动电源的工作状态。

[0005] 中国专利申请201510096332.9公开了一种LED器件的结温温度和热功率的预测方法，包括：S1、计算用于描述LED器件温度系数ct的第一特性参数cti和第二特性参数cto；S2、计算LED器件的第三特性参数ci和第四特性参数co；S3、根据输入不同电流下的能量转换效率ηw，预测在任何电流下的LED器件的结温温度Tj；S4、根据输入不同电流下的LED器件的结温温度Tj，预测在任何电流下的LED器件的热功率Pheat。

[0006] 中国专利申请201310109987.6公开了一种基于灯具内部环境温度的功率自适应调节LED驱动电源，交流市电经EMI滤波器抑制开关电源的电磁干扰，经全波整流电路送入DC/DC变换电路，DC/DC变换电路的输出信号采样后送入PWM控制驱动电路，PWM控制驱动电路输出PWM驱动信号，驱动功率开关管开关，为LED供电，LED灯具内部温度通过反馈电路的负温度系数热敏电阻反馈至PWM控制驱动电路，进而改变输出的PWM驱动信号，调节驱动电源的输出功率。

[0007] 上述常规功率控制方式的缺陷在于：灯具在全功率使用的过程中,当灯具温度很高，再全功率重新上电时,由于灯珠板的热量来不及散去,导致温度过高可能损坏灯珠、驱动或者其他元器件；灯珠板温度高,但是灯具没有亮灯时,灯具却执行降功率处理,且由于灯具回复功率过慢,导致亮灯时,灯具功率偏低；温度和功率如此来回变化时，就导致功率波动呈波浪形变化，随之LED的亮度以及照度都会受影响。

[0008] 因此，如何提供一种可快速降温，避免功率波动，提升功率，提高光效的温度-功率控制方法成为了业界需要解决的问题。

发明内容

[0009] 针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种运用于LED灯具的温度-功率控制方法，其可快速降温，避免功率波动，提升功率，提高光效。

[0010] 为了实现上述目的，本发明提供了一种运用于LED灯具的温度-功率控制方法，温度-功率控制方法包括：

[0011] 步骤S1：使用测试模式采集数据，每隔设定时间段记录一次温度以及功率的数据；

[0012] 步骤S2：从测试模式采集的数据中提取有效数据，并划分为若干区间；每一区间端点对应一个温度和功率；

[0013] 步骤S3：测试LED灯珠的温度TC和对应的功率WC，判断WC此时所处的区间；

[0014] 步骤S4：对LED灯珠进行降功率处理；不同的区间采用不同的降功率速率。

[0015] 本发明中，设定时间段优选为1分钟。

[0016] 本发明中，对LED灯珠进行降功率处理时，采用一定的降功率速率匀速降低功率，以避免功率波动。

[0017] 本发明中，为保证LED灯具安全工作，WC不能大于WR；当WC大于WR时，需要将WC降低至不大于WR的区间。

[0018] 本发明的控制逻辑如下：功率是控制温度的唯一因素。在测试的过程中，选取2～3个特殊温度点，且每个特殊的温度点都有与其对应的功率，那么就可以将灯具的温控范围划分为3～4个区域进行分段式温度控制管理；虽然某一时刻的温度T2会高于正常的功率P1对应的温度T1，但只要P1保持不变，那么T2就会向T1靠拢，然后就根据T2所在的区域以及T2和T1差值调整降低功率的速度。

[0019] 根据本发明另一具体实施方式，区间端点包括第一端点、第二端点、第三端点和第四端点。

[0020] 根据本发明另一具体实施方式，第一端点对应的温度和功率包括：根据LED灯珠的结温点设定的热敏电阻温度TR；将LED灯珠全功率使用90分钟后的稳定功率WR。

[0021] 根据本发明另一具体实施方式，在LED结温点正常工作范围内，根据检测点和热敏电阻检测的温度，确定TR作为结温点的参考点。

[0022] 根据本发明另一具体实施方式，第二端点对应的温度和功率包括：灯具冷却状态，全功率使用时，出现的最高温度TS，以及全过程总对应的功率WS；TS为高温温度点。

[0023] 根据本发明另一具体实施方式，第三端点对应的温度和功率包括：灯具全功率使用90分钟后，断电立即重启，期间出现的最高温度Tf，以及期间出现的最低功率Wf；Tf为超高温温度点。

[0024] 根据本发明另一具体实施方式，第四端点对应的温度和功率包括：中间温度点Th，以及与Th对应的功率Wh；Th位于TR和TS之间，Wh位于WR和WS之间。

[0025] 根据本发明另一具体实施方式，WC不大于WR时，WC与WR的比例使用一个字节PC表示；PC的长度范围为0～255，对应0％～100％。

[0026] 根据本发明另一具体实施方式，步骤S1中，测试模式要求的测试时间不少于90分钟。

[0027] 根据本发明另一具体实施方式，步骤S4中，区间离WR越远，对应的降功率速率越大；这样可保证LED灯珠的温度不会长时间处于结温点之上。

[0028] 与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

[0029] 1、快速降温，从而保护LED灯珠；

[0030] 2、减小功率的波动，提升整体的功率，从而提高光效。

[0031] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

[0032] 图1是现有技术的灯珠板位置分布图；

[0033] 图2是实施例1的温度-功率控制方法的温度和功率区间划分示意图；

[0034] 图3是实施例1的温度-功率控制方法的速度功率控制处理的流程图；

[0035] 图4是使用了温度-功率控制方法的LED灯珠与未使用温度-功率控制方法的LED灯珠的温度变化曲线对比图；

[0036] 图5是使用了温度-功率控制方法的LED灯珠与未使用温度-功率控制方法的LED灯珠的功率变化曲线对比图。

具体实施方式

[0037] 实施例1

[0038] 本实施例提供了一种运用于LED灯具的温度-功率控制方法，其控制逻辑如下：功率是控制温度的唯一因素。在测试的过程中，选取2～3个特殊温度点，且每个特殊的温度点都有与其对应的功率，那么就可以将灯具的温控范围划分为3～4个区域进行分段式温度控制管理；虽然某一时刻的温度T2会高于正常的功率P1对应的温度T1，但只要P1保持不变，那么T2就会向T1靠拢，然后就根据T2所在的区域以及T2和T1差值调整降低功率的速度。

[0039] 温度-功率控制方法包括：

[0040] 步骤S1：使用测试模式采集数据，每隔1分钟记录一次温度以及功率的数据。

[0041] 测试模式要求的测试时间不少于90分钟。

[0042] 步骤S2：从测试模式采集的数据中提取有效数据，并划分为若干区间；每一区间端点对应一个温度和功率。

[0043] 区间端点包括第一端点、第二端点、第三端点和第四端点。

[0044] 第一端点对应的温度和功率包括：根据LED灯珠的结温点设定的热敏电阻温度TR；将LED灯珠全功率使用90分钟后的稳定功率WR；在LED结温点正常工作范围内，根据检测点和热敏电阻检测的温度，确定TR作为结温点的参考点。

[0045] 第二端点对应的温度和功率包括：灯具冷却状态，全功率使用时，出现的最高温度TS，以及全过程总对应的功率WS；TS为高温温度点。

[0046] 第三端点对应的温度和功率包括：灯具全功率使用90分钟后，断电立即重启，期间出现的最高温度Tf，以及期间出现的最低功率Wf；Tf为超高温温度点。

[0047] 第四端点对应的温度和功率包括：中间温度点Th，以及与Th对应的功率Wh；Th位于TR和TS之间，Wh位于WR和WS之间。

[0048] 如图2所示，第一端点与第二端点之间为区间V1，第二端点与第三端点之间为区间V2，第三端点与第四端点之间为区间V3，第四端点右侧为区间V4。

[0049] 步骤S3：测试LED灯珠的温度TC和对应的功率WC，判断WC此时所处的区间。

[0050] 如图3所示，若TC与WC处于同一区间，则WC处于该区间；若TC与WC处于不同区间，则以WC所处的区间为准；WC所在的区间表明了LED灯珠所处的真实状态。

[0051] 例如，TC大于Th，但WC不大于Wh；同时WC大于WR，则WC处于V1区间。以此类推。

[0052] 步骤S4：对LED灯珠进行降功率处理；不同的区间采用不同的降功率速率；区间离WR越远，对应的降功率速率越大；这样可保证LED灯珠的温度不会长时间处于结温点之上。

[0053] 为保证LED灯具安全工作，WC不能大于WR；当WC大于WR时，需要将WC降低至不大于WR的区间。

[0054] WC不大于WR时，无需进行降功率处理；此时，如图3所示，WC与WR的比例使用一个字节PC表示；PC的长度范围为0～255，对应0％～100％。

[0055] PC不小于255时，需进行降功率处理；PC小于255时，可增大WC，使其接近WR，保证LED灯珠全功率工作。

[0056] 对LED灯珠进行降功率处理时，采用一定的降功率速率匀速降低功率，以避免功率波动；如图4和图5所示，使用了温度-功率控制方法的LED灯珠，相比未使用温度-功率控制方法的LED灯珠，温度与功率的变化更平稳，

[0057] 虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。