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一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法及系统

阅读：1054发布：2020-11-18

IPRDB可以提供一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，包括：首先用电子调光器将供电电压调制成数字信号，然后利用解调电路及微处理器将调制过的供电电压解调并还原亮度调节信号或色温调节信号，最后驱动电路根据相应的亮度调节信号或色温调节信号驱动LED灯具工作。其中，数字信号被解调还原成亮度调节信号或色温调节信号是由微处理器的启动方式决定的；当微处理器为冷启动时，数字信号被解调还原成亮度调节信号，通过电子调光器调节电压即实现LED灯具亮度的调节；当微处理器为热启动时，数字信号被解调还原成色温调节信号，通过电子调光器调节电压输出即实现LED灯具色温的调节。本发明还提供一种采用上述LED灯具调光调色方法的系统。，下面是一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法及系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，其特征在于，

首先用电子调光器对供电电压的有效值进行调节，然后利用解调电路及微处理器将调制过的供电电压解调并还原亮度调节信号或色温调节信号，最后驱动电路根据相应的亮度调节信号或色温调节信号驱动LED灯具工作。

2.根据权利要求1所述的一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，其特征在于，数字信号被解调还原成亮度调节信号或色温调节信号是由微处理器的启动方式决定的；

当微处理器为冷启动时，数字信号被解调还原成亮度调节信号，通过电子调光器调节电压即实现LED灯具亮度的调节，这时色温恒定；

当微处理器为热启动时，数字信号被解调还原成色温调节信号，通过电子调光器调节电压输出即实现LED灯具中不同色温芯片间亮度比的调节，进而实现色温调节。

3.根据权利要求2所述的一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，其特征在于，所述冷、热启动是根据微处理器启动前是否复位来判断的；若上次切断电源后微处理器仍未复位时发生的再次启动为热启动，若上次切断电源后微处理器已复位再次发生的启动为冷启动。

4.根据权利要求2所述的一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，其特征在于，所述冷、热启动是通过检测连接在微处理器上充电电容的电压值来判断的。

5.根据权利要求2所述的一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，其特征在于，所述冷、热启动是通过检测交流电的同步信号来实现的；当微处理器检测交流电的同步信号在连续2个半波以上周期没信号时判定为热启动，当微处理器第一次上电时的状态判定为冷启动。

6.一种采用权利要求1-5中任意一项所述LED灯具调光调色方法的系统，其特征在于，包括：电子调光器，解调电路，驱动电路，至少一个LED灯具；所述电子调光器与外电源连接，所述解调电路与电子调光器输出端连接，所述驱动电路连接解调电路和LED灯具。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电子调光器为带电子开关管的旋钮无级调节开关或滑动无级调节开关，该电子开关管为可控硅、场效应管、IGBT或晶体管。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述解调电路包括串联在一起的同步脉冲检测电路和解调微处理器；所述同步脉冲检测电路与调制信号输出端连接，所述解调微处理器与驱动电路连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，在解调微处理器上连接有电容充放电检测电路。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述LED灯具包含有至少两种不同色温的灯组，对应每种色温的灯组设有LED驱动电路,LED灯驱动电路包括恒流源驱动及PWM电压驱动电路。

说明书全文

一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及LED灯光控制技术领域，尤其涉及一种只利用一个电子调光器对LED灯具进行调光调色的方法及系统。

背景技术

[0002] LED作为一种新型照明工具，因其具有高效、节能、长寿、环保等特点，已逐渐成为新一代照明市场的主力产品。与传统的照明技术相比，LED灯具由于具有多个发光光源，只要将各发光光源的发光颜色亮度比例设置成不同，可方便实现LED灯具的色温调节。

[0003] 目前，在LED灯光的控制调节方面，最常采用的调制工具为电子调光器，利用可控硅、场效应管、IGBT或晶体管等电子开关管电路对输入电压的相位进行切削，改变输入电压的有效值，进而达到调光的目的。然而，这种单纯交流电导通角的调节，只能改变LED灯具的光输出强度，即，只是亮度上的调节，并不能对色温这个变量进行有效控制。若要进行色温调节，必须增加额外的控制装置及电路，不仅线路连接结构复杂，而且调节起来较为不便。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的一个目的在于提供一种只利用一个电子调光器来实现LED灯具的调光和调色方法。

[0005] 为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

[0006] 一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，其特征在于，

[0007] 首先用电子调光器对供电电压的有效值进行调节，然后利用解调电路及微处理器将调制过的供电电压解调并还原亮度调节信号或色温调节信号，最后驱动电路根据相应的亮度调节信号或色温调节信号驱动LED灯具工作。

[0008] 作为上述LED灯具调光调色方法的一种改进，数字信号被解调还原成亮度调节信号或色温调节信号是由微处理器的启动方式决定的；

[0009] 当微处理器为冷启动时，数字信号被解调还原成亮度调节信号，通过电子调光器调节电压即实现LED灯具亮度的调节，这时色温恒定；

[0010] 当微处理器为热启动时，数字信号被解调还原成色温调节信号，通过电子调光器调节电压输出即实现LED灯具中不同色温芯片间亮度比的调节，进而实现色温调节。

[0011] 作为上述LED灯具调光调色方法的一种改进，所述冷、热启动是根据微处理器启动前是否复位来判断的；若上次切断电源后微处理器仍未复位时发生的再次启动为热启动，若上次切断电源后微处理器已复位再次发生的启动为冷启动。

[0012] 作为上述LED灯具调光调色方法的一种改进，所述冷、热启动是通过检测连接在微处理器上充电电容的电压值来判断的。

[0013] 作为上述LED灯具调光调色方法的一种改进，所述冷、热启动是通过检测交流电的同步信号来实现的；当微处理器检测交流电的同步信号在连续2个半波以上周期没信号时判定为热启动，当微处理器第一次上电时的状态判定为冷启动。

[0014] 本发明还提供一种采用上述LED灯具调光调色方法的系统，其特征在于，包括：电子调光器，解调电路，驱动电路，至少一个LED灯具；所述电子调光器与外电源连接，所述解调电路与电子调光器输出端连接，所述驱动电路连接解调电路和LED灯具。

[0015] 作为上述系统的一种改进，所述电子调光器为带电子开关管的旋钮无级调节开关或滑动无级调节开关，该电子开关管为可控硅、场效应管、IGBT或晶体管。

[0016] 作为上述系统的一种改进，所述解调电路包括串联在一起的同步脉冲检测电路和解调微处理器；所述同步脉冲检测电路与调制信号输出端连接，所述解调微处理器与驱动电路连接。

[0017] 作为上述系统的进一步改进，在解调微处理器上连接有电容充放电检测电路。

[0018] 作为上述系统的一种改进，所述LED灯具包含有至少两种不同色温的灯组，对应每种色温的灯组设有LED驱动电路,LED灯驱动电路包括恒流源驱动及PWM电压驱动电路。

[0019] 与现有技术相比，本发明提供的基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，通过将输入电压由通用电子调光器进行电压输出，并利用微处理器对LED灯具的调节模式进行切换，使得只需要通用电子调光器即可实现LED灯具的调光和调色，调节方便。同时，由于利用本方法实现调光和调色的分开调节，调色温和调亮度互不干扰，方便用户自主选择所需的亮度和色温，实用性好。

[0020] 本发明提供的一种LED灯具的调光调色系统，将通用电子调光器、解调电路和双路灯源驱动有机组合，只需要通用电子调光器即可实现LED灯具的调光和调色，电路结构简单。

附图说明

[0021] 图1所述为微处理器的电容充放电检测电路图；

[0022] 图2所示为图1中充电电容的在充放电过程中的电压变化图；

[0023] 图3所示为调光调色系统的原理框图；

[0024] 图4为解调电路的原理框图。

[0025] 附图标记说明：

[0026] 1、电子调光器，2、解调电路，3、驱动电路，4、LED灯具；

[0027] 21、同步脉冲检测电路，22、解调微处理器23、电容充放电检测电路。

具体实施方式

[0028] 为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

[0029] 方法实施例

[0030] 一种基于电子调光器的LED灯具调光调色方法，包括以下步骤：首先用电子调光器对供电电压的有效值进行调节，然后利用解调电路及微处理器将调制过的供电电压解调并还原亮度调节信号或色温调节信号，最后驱动电路根据相应的亮度调节信号或色温调节信号驱动LED灯具工作。

[0031] 其中，LED灯具的亮度和色温是分开调节的。具体调节方式为：调亮度时，色温恒定；调色温时，亮度恒定。分开调节的一个好处是：调色温和调亮度互不干扰，方便用户自主选择所需的亮度和色温，实用性好。

[0032] 至于什么情况下是调色温，什么情况下是调亮度，以微处理器的启动方式来决定。当微处理器为冷启动时，进入调光模式，微处理器将数字信号还原成亮度调节信号，通过电子调光器调节电压，当检测到的电相位过零点时即实现LED灯具亮度的调节。当微处理器为热启动时，进入调色模式，微处理器将数字信号还原成色温调节信号，当检测到的电相位过零点时即实现LED灯具中不同色温芯片间亮度比的调节，进而实现色温调节。在其他实施方式中，调光模式和调色模式也可对调，使微处理器为冷启动对应调色模式，使微处理器为热启动对应调光模式，不限于本实施例。

[0033] 更具体地，微处理器到底是冷启动还是热启动，是根据微处理器启动前是否复位来判断的。若上次切断电源后微处理器仍未复位时发生的再次启动则为热启动，若上次切断电源后微处理器已复位后发生的再次启动则为冷启动。

[0034] 如图1所示，其为连接在微处理器上的电容充放电检测电路图，实际操作过程中，以检测连接在微处理器上充电电容的电压值来区分冷、热启动。从图2中可以看出，在微处理器电源断开时，充放电电容C有一个放电时间段T，T的长短根据充放电电容的大小不同而不同。取一个比放电时间段T端的基准时间t作为判断依据，当充放电电容C在基准时间t内发生再次充电时，视为热启动；当充放电电容C在基准时间t外发生再次充电时，视为冷启动。采用充放电电容C的电压值来区分冷、热启动的一个好处是：可以通过变更充放电电容C的大小来变更放电时间段T，进而为基准时间t提供调整基础，方便实现基准时间t的自由调节。

[0035] 当然，以上根据微处理器上充电电容的电压值来区分冷、热启动只是本发明的一个较佳实施方式。在其他实施例中，所述冷、热启动还可通过检测微处理器驱动电压的波形变化来实现的。当微处理器检测交流电的同步信号在连续2个半波以上周期没信号时判定为热启动，当微处理器第一次上电时的状态判定为冷启动。

[0036] 当然，以上根据微处理器上充电电容的电压值来区分冷、热启动只是本发明的一个较佳实施方式。在其他实施例中，所述冷、热启动还可通过检测交流电同步信号来实现的。当微处理器检测同步信号在两个或以上的半波周期没信号时判定为热启动，当微处理器第一次上电时的状态判定为冷启动。在50Hz交流电下，1个半波周期就是10ms，2个半波为20ms。

[0037] 实际调光调色时，首先开启电子调光器的开关，然后进入调节亮度模式，亮度调节完成后，迅速关闭后马上接通供电，此时灯具就制动进入到调节色温模式。调节色温大小确认后，稳定时间在2秒后，关闭供电，隔5秒后再打开调光器，此时又进入了调光模式，恢复了原来的操作。

[0038] 调光调色系统实施例

[0039] 如图3所示，一种采用前述方法的LED灯具的调光调色系统，包括：电子调光器1，解调电路2，驱动电路3，和至少一个LED灯具4；所述电子调光器与外电源连接，所述解调电路与电子调光器输出端连接，所述驱动电路连接解调电路和LED灯具。

[0040] 本实施例中，优选电子调光器1为旋钮无级调节开关，以实现LED灯具亮度和色温的连续可调；优选LED灯具为含白光灯组和黄光灯组的双色温灯具，对应每种色温的灯组设有一个恒流驱动电路。当然，作为本实施例的一种等效实施方式，所述电子调光器用滑动无级调节开关替代，所述LED灯具用含白光灯组和蓝光灯组的双色温灯具或用含白光灯组、黄光灯组、蓝光灯组的三色温灯具替代。

[0041] 如图4所示，所述解调电路2包括串联在一起的同步脉冲检测电路21和解调微处理器22。所述同步脉冲检测电路21与调制信号输出端连接，所述解调微处理器22与驱动电路连接。在解调微处理器22上还连接有电容充放电检测电路23，用来实时检测解调微处理器22的充放电情况。

[0042] 以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。

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