一种led发光装置的调光方法
【专利说明】一种LED发光装置的调光方法
本发明为申请号为201110272764.2，申请日为2011年9月15日，发明名称为一种LED灯色彩调节驱动器的分案申请。
技术领域
[0001]本发明属于LED灯控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种LED发光装置的调光方法。
【背景技术】
[0002]LED灯作为一种高效益的新光源，由于具有寿命长、能耗低、节能环保等优点，正广泛应用于商业、工业、道路、广告灯箱等领域。
[0003]随着LED灯的广泛应用，人们对LED灯的要求也越来越高，形成了从单一的亮度调节到色彩调节的多种控制方式。色彩调节采用的控制方式主要包括模拟方式的线性调光、数字方式的PWM(Pulse Width Modulat1n，脉冲宽度调制)调光。
[0004]LED灯色彩调节的驱动方面没有特别限制，以实现功能为主要导向，一般采用共阳极或共阴极的结构，用恒压方式供电，以PWM信号控制其色彩的变化。但对于光源结构固定的应用场合，主要以每组独立恒流的驱动方式，以PWM控制其色彩变化。
[0005]对于PWM信号控制进行调色彩的LED灯来说，为避免功率峰值叠加带来的电源转换器过载的问题，通常以三种色彩的LED光源模组单独工作时的最大功率之和作为LED灯电源转换器的功率。但LED灯的实际功耗最大值只有电源转换器功率的三分之一左右，这样电源转换器功率配置以三种色彩光源模组单独工作时的功率之和为基准，则会造成配置电源转换器功率的浪费，同时，也造成电源转换器体积较大、重量较重，成本相对较高。而且，通常情况下，电源转换器是安装在灯壳内的，仅电源转换器就占据了灯具的大半空间，使得整个LED灯具的体积、重量和成本都较大。尤其是对于户外的LED灯具(如路灯)而言，灯具体积和重量的增加对产品的成本有着极大的影响。因为，不仅是在制备过程需要花费更多的材料和人力资源，而且在后期的安装过程中所涉及的相关产品，例如用作支撑灯具的灯杆，对这些产品的强度性能要求也是极高的，否则无法支撑如此重量和体积的LED灯具。并且，在台风频发的沿海地带，LED灯具的体积和重量过大会存在很大的安全隐患。因此，如何获得小型化、重量轻、低成本的电源转换器以及如何利用该小型电源转换器对LED灯达到调光的目的，是目前亟待解决的问题。中国专利CN 101196276A公开了一种程控混色LED投光灯，该发明所要解决的技术问题是如何通过PWM脉宽调制信号来调节LED灯组输出特定的色彩和亮度。中国专利CN 201515523U公开了一种发光二极管LED的驱动装置，并公开了通过“分段点亮”方式来降低传统LED驱动方式造成的电路中瞬时电流过大、电磁干扰明显的问题，目的是降低电路中的瞬时电流，减小电源输出功率。中国专利CN102087834A公开了一种LED驱动电路，其解决的技术问题是:降低扫描显示器的结构成本并减小扫描显示器的尺寸方法。上述对比文件均没有涉及如何获得小型化、重量轻、低成本的电源转换器以及如何利用该小型电源转换器对LED灯达到调光的目的问题和相关技术手段。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使电源转换器功率与LED灯实际功耗最大值相当的LED灯色彩调节驱动器。
[0007]为实现上述目的，本发明LED灯色彩调节驱动器，其特征在于，包括:
[0008]一时分复用控制模块，时分复用控制模块有三个寄存器和通信接口，三个寄存器分别用于存储红色、绿色以及蓝色光源模组的接通时间，通信接口和调色控制电路连接，接收来自调色控制电路的红色、绿色以及蓝色光源模组的接通时间数据，用于调节并更新三个寄存器存储的红色、绿色以及蓝色光源模组的接通时间，实现LED灯的色彩调节；有三路光源模组控制信号输出，分别对应红色、绿色以及蓝色三个色彩的控制；
[0009]在控制周期内，首先将第一个色彩对应的光源模组控制信号从低电平变为高电平，并维持对应的接通时间，接着，在第一个色彩对应的光源模组控制信号变为低电平后，将第二个色彩对应的光源模组控制信号从低电平变为高电平，并维持对应的接通时间，最后，在第二个色彩对应的光源模组控制信号变为低电平后，将第三个色彩对应的光源模组控制信号从低电平变为高电平，并维持对应的接通时间；
[0010]一功率输出模块，在某一色彩对应的光源模组控制信号为高电平时，输出驱动电压或电流，驱动对应的光源模组发光；
[0011]时分复用控制模块、功率输出模块都与电源转换器连接，电源转换器为时分复用控制模块、功率输出模块提供直流电源。
[0012]本发明目的是这样实现的:
[0013]本发明LED灯色彩调节驱动器通过时分复用控制模块，将三个色彩对应的光源模组控制信号在时间进行分割，使它们在任何一个时刻，至多有一个处于高电平，功率输出模块至多一路输出驱动电压或电流，驱动对应的光源模组发光，这样将电源转换器提供的电能依次在不同时间段分配给不同的支路使用，就不存在功率峰值叠加带来的电源转换器过载的问题，因而电源转换器功率配置可减小为现有技术的三分之一。电源转换器功率的减小，意味着其体积和重量都减小，因而节省了 LED灯的成本。
【附图说明】
[0014]图1是本发明LED灯色彩调节驱动器一种【具体实施方式】原理图；
[0015]图2是图1所示的时分复用控制模块一种【具体实施方式】原理图；
[0016]图3是图1所示的功率输出模块一种【具体实施方式】原理框图；
[0017]图4是图1所示的功率输出模块另一种【具体实施方式】原理框图；
[0018]图5是光源模组控制信号在不同的色彩状态下一具体实例的时序图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0020]图1是本发明LED灯色彩调节驱动器一种【具体实施方式】原理图。
[0021]在本实施例中，如图1所示，LED灯色彩调节驱动器2包括时分复用控制模块201和功率输出模块202。
[0022]时分复用控制模块201有三路光源模组控制信号PMW1、PMW2、PMW3输出，分别对应红色、绿色以及蓝色三个色彩的控制。
[0023]功率输出模块202，在某一色彩对应的光源模组控制信号为高电平时，输出驱动电压或电流，驱动对应的光源模组发光。即光源模组控制信号PMWl为高电平时，其输出驱动电压或电流，驱动红色光源模组发光；光源模组控制信号PMW2为高电平时，其输出驱动电压或电流，驱动绿色光源模组发光；光源模组控制信号PMW3为高电平时，其输出驱动电压或电流，驱动蓝色光源模组发光。
[0024]时分复用控制模块201、功率输出模块202都与电源转换器I连接，电源转换器I为时分复用控制模块201、功率输出模块202提供直流电源。在本实施例中，电源转换器I包括AC-DC转换器101和插头102 ;插头102为单相三端插头，包括火线端L、接地端E、零线端N，通过插头电源转换器I与电网连接，获得交流电源。AC-DC转换器101将从电网获得的交流电源转换为直流电源，并提供给时分复用控制模块201、功率输出模块202。