Led光源色温自动稳定装置及自动稳定色温的led照明系统的制作方法

文档序号:8964593阅读:612来源:国知局
Led光源色温自动稳定装置及自动稳定色温的led照明系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明技术领域,尤其涉及一种LED光源色温自动稳定装置及自动稳定色温的LED照明系统。
【背景技术】
[0002]光源的色温是指光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时,黑体的温度(color temperature)。在日常生活中,人类已经适应了太阳光的动态变化,例如日出和日落时的色温大约为2000K,日出一小时后的色温大约为3500K,中午的太阳光色温大约为5300K。研宄表明,照明环境的光源色温对人体昼夜节律和环境温度变化时的体温调节和热平衡都起到一定的作用,色温还会影响到人们对视觉环境的感知。由于当今人们对照明品质的高要求,可调色温的灯具已经应用于日常生活中。目前常用的LED色温调节技术有以下三种:
[0003](I)通过红、绿、蓝、白光四色LED混光产生不同色温白光技术,也称RGBW技术;
[0004](2)采用多芯片集成白光LED,通过芯片组合的选择和切换实现色温可调;
[0005](3)由低色温白光LED和高色温LED混光和亮度调节实现色温可调,即冷暖白光LED混色技术。
[0006]在调色温的同时,驱动电流的增大会使LED的功率发生变化进而导致LED的结温的变化,表现在输出光谱中则是LED的峰值波长发生移动,即光源的色品坐标会发生变化,此外,调节过程还会受到荧光粉技术、封装工艺、温度和外界环境变化等因素影响。无论上述哪种色温调节技术,在满足显色指数要求的条件下,色温调节的预期值往往都会发生波动,达不到某些对环境色温要求较高的场所对色温准确性和稳定性的要求。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种LED光源色温自动稳定装置及自动稳定色温的LED照明系统,可使LED光源的色温自动保持稳定。本实用新型是这样实现的:
[0008]一种LED光源色温自动稳定装置,包括颜色传感器、微控制器及恒流驱动器;
[0009]所述颜色传感器用于实时检测LED光源的当前色温;
[0010]所述微控制器与所述颜色传感器连接,用以接收所述LED光源的当前色温数据,并据此产生色温调节信号;
[0011]所述恒流驱动器与所述微控制器连接,用以根据所述色温调节信号调节所述LED光源的色温;
[0012]所述颜色传感器通过I2C总线与所述微控制器连接;
[0013]所述颜色传感器上设置有IR遮光片,用于滤除远红外光。
[0014]进一步地,所述色温调节信号为PWM控制信号。
[0015]进一步地,所述微控制器为51内核微控制器。
[0016]进一步地,所述颜色传感器包括一个8X2光电二极管阵列;所述光电二极管阵列的16个光电二极管分为四类,分别为:4个具有红色滤光器的光电二极管,4个具有绿色滤光器的光电二极管,4个具有蓝色滤光器的光电二极管,剩余4个没有滤光器的光电二极管。
[0017]进一步地,所述8X2光电二极管阵列中,四类光电二极管交替排列,同类光电二极管分散分布在所述光电二极管阵列中。
[0018]进一步地,所述颜色传感器还包括模数转换器及单片CMOS集成电路;所述光电二极管阵列通过所述模数转换器与所述单片CMOS集成电路连接。
[0019]一种自动稳定色温的LED照明系统,包括如上所述的LED光源色温自动稳定装置,还包括LED光源;所述LED光源与所述LED光源色温自动稳定装置的恒流驱动器连接。
[0020]进一步地,所述LED光源色温自动稳定装置集成在所述LED光源内。
[0021 ] 进一步地,所述LED光源包括红光LED发光单元、绿光LED发光单元、蓝光LED发光单元及白光LED发光单元;所述恒流驱动器具有四路恒流输出,所述四路恒流输出分别与所述红光LED发光单元、绿光LED发光单元、蓝光LED发光单元及白光LED发光单元连接。
[0022]进一步地,还包括远程计算机,所述微控制器与所述远程计算机通过Zigbee连接。
[0023]与现有技术相比,本实用新型利用颜色传感器、微控制器及恒流驱动器与LED光源形成闭环控制回路,可根据环境变化自动稳定LED光源的色温,不受环境温度、LED光源荧光粉技术、封装工艺等不可控因素的影响,尤其适合在对环境色温要求较高的场所应用。
【附图说明】
[0024]图1:本实用新型自动稳定色温的LED照明系统组成示意图;
[0025]图2:所述LED照明系统的进一步组成示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。
[0027]结合图1及图2所示,本实用新型自动稳定色温的LED照明系统包括LED光源色温自动稳定装置及LED光源4。LED光源色温自动稳定装置包括颜色传感器1、微控制器2及恒流驱动器3。
[0028]颜色传感器I用于实时检测LED光源4的当前色温;微控制器2与颜色传感器I连接,用以接收LED光源4的当前色温数据,并据此产生色温调节信号;恒流驱动器3与微控制器2连接,用以根据色温调节信号调节LED光源4的色温。
[0029]颜色传感器I包括8X2光电二极管阵列、模数转换器以及一个单片CMOS集成电路,光电二极管阵列通过模数转换器与单片CMOS集成电路连接,能够准确地测定环境光的色度。颜色传感器I通过CMOS集成电路与微控制器2连接,用于输出色度数据,并且该CMOS集成电路提供一个16位的数据输出。颜色传感器I可对环境光的R(红)、G(绿)、B (蓝)、K白)四通道光的亮度信号进行分别采集,得到R、G、B三刺激值,并换算成当前环境光的色温值。图2中示出了光电二极管阵列排列示意图,在该光电二极管阵列的总共16个光电二极管101(带有横条文、竖条纹、斜条纹以及不带条文的小方框)分为四类,分别为:4个(带有竖条纹的小方框)具有红色滤光器的光电二极管101,4个(带有横条纹的小方框)具有绿色滤光器的光电二极管101,4个(带有斜条纹的小方框)具有蓝色滤光器的光电二极管101,以及4个(不带条文的小方框)没有滤光器的光电二极管101。由于具有特定颜色的滤光器或不具有滤光器,因此不同类光电二极管101所能通过的光的颜色是不同的,从而可检测环境光中的不同颜色通道的亮度。由图2可以看出,这四类光电二极管101交替排列,从而使同类光电二极管101分散分布在该阵列中,能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性,从而提高检测精确度。每一类的4个光电二极管101并联连
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