一种LED光源的可调整亮度和色温的装置的制作方法

本实用新型涉及光学、电子学领域，具体的说是一种led光源的可调整亮度和色温的装置。

背景技术：

现在led光源已经开发成功，发光效率与荧光灯相当，寿命却长达5万小时，非常节电，可广泛应用于台灯和室内照明。然而通常的led光源的亮度都是采用简单的镇流器控制，亮度不能调节，色温更不能调节，不能满足照明的更进一步应用需求。

目前，已有一些新研发的能够调节色温和亮度的led等，例如，中国实用新型专利cn207573680u涉及一种色温及亮度可调的智能led路灯,包括电源模块和至少一组led灯组，还包括无线通信模块、第一pwm电路和第二pwm电路，所述无线通信模块接收色温调整信号，无线通信模块将色温调整信号传递至第一pwm电路和第二pwm电路，第一pwm电路调整第一驱动器功率改变第一色温led灯组色温，第二pwm电路调整第二驱动器功率改变第二色温led灯组色温，通过第一色温led灯组和第二色温led灯组色温混合调整led路灯的色温，而且通过无线调节方式，实现远程调节功能，提高智能led路灯的实用性。

又例如，中国实用新型专利cn108093507a公开了一种带记忆可调色温、亮度led照明控制电路，包括熔断器f1、电容cx1和整流桥db1，所述开关power一端连接220v交流电火线端，开关power另一端连接熔断器f1，熔断器f1另一端分别连接电容cx1一端、电感l2和电阻r1，电阻r1另一端分别连接电感l2另一端和整流桥db1的一个输入端，整流桥db1的另一个输入端分别连接电阻r2和电感l3，电感l3另一端分别连接电阻r2另一端、电容cx1另一端和220v交流电零线端，整流桥db1一个输出端分别连接电容ce1、电感l1和电阻r7。

然而，上述现有专利中的技术方案电路较为复杂，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

为了克服上述led光源成本较高的不足，本实用新型提供了一种简单高效的led光源的可调整亮度和色温的装置。

具体的，根据本实用新型的一个方面，公开了一种led光源的可调整亮度和色温的装置，所述装置包括：主控电路、高色温led驱动电路、低色温led驱动电路、高色温led、低色温led；

其中，所述高色温led驱动电路的一端连接主控电路的第一输出端，另一端连接高色温led；

所述低色温led驱动电路的一端连接主控电路的第二输出端，另一端连接低色温led。

优选的，所述主控电路包括：带有adc和pwm功能的单片机、on/off开关、亮度调节旋钮开关、和色温调节旋钮开关；其中，

所述on/off开关、亮度调节旋钮开关、色温调节旋钮开关分别接所述单片机的adc1、adc2、adc3端口；

所述高色温led驱动电路的一端连接所述单片机的pwm1端口，所述低色温led驱动电路的一端连接所述单片机的pwm2端口。

优选的，所述单片机的型号为stc12c5615ad32型号。

优选的，所述高色温led驱动电路包括：带有dim控制的第一led灯驱动芯片，其中，所述第一led灯驱动芯片的dim端连接所述单片机的pwm1端，vin端连接低压直流电源，sw端连接第一驱动电流输出端的正极，fb端连接第一驱动电流输出端的负极。

优选的，所述高色温led驱动电路进一步包括：第一电感、第一二极管、第一电阻；其中，

所述第一电感的一端连接第一led灯驱动芯片的vin端，另一端连接第一led灯驱动芯片的sw端；

所述第一二极管的一端连接第一led灯驱动芯片的sw端，另一端接第一驱动电流输出端的正极；

所述第一电阻的一端连接第一led灯驱动芯片的fb端，另一端接地。

优选的，所述低色温led驱动电路包括：带有dim控制的第二led灯驱动芯片，其中，所述第二led灯驱动芯片的dim端连接所述单片机的pwm2端，vin端连接低压直流电源，sw端连接第二驱动电流输出端的正极，fb端连接第二驱动电流输出端的负极。

优选的，所述低色温led驱动电路进一步包括：第二电感、第二二极管、第二电阻；其中，

所述第二电感的一端连接第二led灯驱动芯片的vin端，另一端连接第二led灯驱动芯片的sw端；

所述第二二极管的一端连接第二led灯驱动芯片的sw端，另一端接第二驱动电流输出端的正极；

所述第二电阻的一端连接第二led灯驱动芯片的fb端，另一端接地。

优选的，所述第一、第二led灯驱动芯片的型号为tps61165芯片。

优选的，所述高色温led跨接在第一驱动电流输出端的正极和负极之间；所述低色温led跨接在第二驱动电流输出端的正极和负极之间，并且所述高色温led与低高色温led布置在led灯载板上，交替分布且互相靠近。

优选的，在所述on/off开关为开时，所述单片机检测adc2的电压，根据电压的高低不同，设置pwm1和pwm2输出脉冲信号占空比的大小，实现led灯亮度的调节；在on/off开关为开时，单片机检测adc3的电压，根据电压的高低不同，设置pwm1和pwm2输出脉冲信号之间占空比的比例，实现led灯色温的调节。

本实用新型提出了一种led光源的可调整亮度和色温的装置，设计新颖，调节控制简单，实现了led光源的亮度和色温调节，在工作和学习中选择适合自己的灯光，可以改变工作学习环境的氛围，进而达到护眼的效果，同时，亮度和色温的调节功能也可以广泛应用在其他照明光源上，如护眼台灯，吸顶灯等。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本实用新型实施方式的一种led光源的可调整亮度和色温的装置的原理框图；

附图2示出了根据本实用新型实施方式的一种led光源的可调整亮度和色温的装置的电路图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本实用新型实施方式的一种led光源的可调整亮度和色温的装置的原理框图；如图1所示，所述装置包括：主控电路、高色温led驱动电路、低色温led驱动电路、高色温led、低色温led；其中，所述高色温led驱动电路的一端连接主控电路的第一输出端，另一端连接高色温led；所述低色温led驱动电路的一端连接主控电路的第二输出端，另一端连接低色温led。

具体的电路结构如下图2所示。

参见附图2，该led光源的可调整亮度和色温的装置，主要包括带有adc和pwm功能的单片机u1及为实现单片机功能的外围电路、on/off开关、亮度调节旋钮开关1、色温调节旋钮开关2、带有dim控制的led灯驱动芯片u2/u3及外围电路、可以装载高色温led灯串和低色温led灯串的led灯载板u4以及低压直流电源vcc。其中，u1选用stc12c5615ad32型号的单片机，led灯驱动芯片u2/u3采用ti公司的tps61165芯片，高色温led灯串采用0.1w左右的色温在7500k的小功率led灯串联而成，低色温led灯串采用0.1w左右的色温在2500k的小功率led灯串联而成，on/off开关、亮度调节旋钮开关1、色温调节旋钮开关2分别接单片机的adc1，adc2，adc3端口，单片机的pwm1和pwm2端口分别接led驱动芯片的dim1和dim2端口，高色温led灯串正负端分别与led驱动芯片u2的驱动电流输出端的正负极相接，低色温led灯串正负端分别与led驱动芯片u3的驱动电流输出端的正负极相接。高色温led灯串和低色温led灯串交替排布在led灯载板之上并且互相靠近，并且高低色温led灯串之间的夹角大小为0°～180°之间。

其中，高色温led灯驱动芯片u2的外围电路中包括：电感l1，其一端连接led灯驱动芯片u2的vin端，另一端连接led灯驱动芯片u2的sw端；二极管d1，其一端连接u2的sw端，另一端接驱动电流输出端的正极；电阻r1，其一端连接u2的fb端，另一端接地或其他电子器件。

其中，低色温led灯驱动芯片u3的外围电路中包括：电感l2，其一端连接led灯驱动芯片u3的vin端，另一端连接led灯驱动芯片u3的sw端；二极管d2，其一端连接u3的sw端，另一端接驱动电流输出端的正极；电阻r2，其一端连接u3的fb端，另一端接地或其他电子器件。

本实用新型中，led灯串由led驱动芯片驱动，驱动电流大小由电阻r1和r2控制，通过改变r1和r2的阻值就可以实现驱动电流的大小，进而确定led灯串的亮度。驱动芯片带有dim控制功能，该功能的作用就是通过输入的pwm脉冲的占空比，控制驱动电流的导通和关断时间的比例，在视觉上造成的影响就是led灯串的亮度变大或变小，当pwm占空比较小时，亮度变小，占空比变大时，亮度变亮。通过单片机控制pwm占空比的大小，就实现了led光源的亮度调节。

当on/off开关为关时，通过adc1端口的信号输入低电平，单片机检测到之后通过程序变现，使得pwm1和pwm2同时输出为低电平，驱动芯片处于不工作状态，从而保持led灯处于熄灭状态。当on/off开关为开时，通过adc1端口的信号输入高电平，单片机检测到之后通过程序变现，使得pwm1和pwm2同时输出为一定占空比的脉冲信号，驱动芯片处于工作状态，从而保持led灯处于点亮状态。在on/off开关为开时，单片机检测adc2的电压，根据电压的高低不同，设置pwm1和pwm2输出脉冲信号占空比的大小，实现led灯亮度的调节。在on/off开关为开时，单片机检测adc3的电压，根据电压的高低不同，设置pwm1和pwm2输出脉冲信号之间占空比的比例，实现led灯色温的调节。

当高色温和低色温led光源相互靠近，光源的发光效果就会进行叠加，发生混色现象，整体表现出来的色温就会发生变化，如果需要低色温，就增加低色温led灯串的亮度，降低高色温led灯串的亮度；如果需要高色温，就增加高色温led灯串的亮度，降低低色温led灯串的亮度。

当色温小于3000k时，发出暖色光，给人的感觉是轻松和舒适的，当色温在4000～5000k时，是柔和的白色光，当大于6000k时，就接近于冷色调的画色光。通过控制两组pwm输出占空比的比例就可以实现不同色温的调节，通过控制两组pwm输出占空比的大小，就可以实现led光源的亮度调节。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。