可调色温的led灯具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种可调色温的LED灯具，包括具有低色温灯串与高色温灯串的LED灯芯、电源输入电路、信号输入电路、驱动电路、第六电阻R6以及第七电阻R7；所述电源输入电路的输出端与信号输入电路、驱动电路连接；所述信号输入电路的输出端与驱动电路的电流比较端连接；所述第六电阻R6的一端接地连接，另一端分别连接所述高色温灯串以及驱动电路的电流比较端；所述第七电阻R7的一端接地连接，另一端分别连接所述低色温灯串以及驱动电路的电流比较端；所述驱动电路的输出端与LED灯芯连接。本实用新型采用纯硬件控制电路，有效解决在进行亮度和色温调节时出现的反应滞后和控制电路抗干扰能力弱、可靠性低、生产工序繁琐等问题。
【专利说明】可调色温的LED灯具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到一种可调色温的LED灯具，尤其涉及一种采用可变色温集成面阵型LED灯芯的新闻采访拍摄用的照明灯具。
【背景技术】
[0002]在广播电视领域，新闻灯的使用非常普遍，在采访拍摄时为了保证拍摄时有较好的补光效果，使用者会根据需要调节灯的亮度和色温。申请号为201310063037.2，名称为“一种可调色温的LED灯”的中国发明专利申请中公开了一种利用MCU计算调节色温时保持恒定亮度的前提下多路LED灯珠阵列对应的PWM信号参数，由PWM驱动模块根据PWM信号控制每种LED灯珠阵列的电流、强度和点亮时间，调节色温时恒定亮度的LED灯。该专利公开的技术方案能够解决在调节LED灯的色温的同时亮度也随之变化的问题，但该技术方案存在的缺陷在于其采用了 MCU进行内部控制，MCU周期性地对亮度和色温设置信号进行采样，再经过内部程序的运算，最终输出亮度和色温调节信号。由于经过上述较为复杂的控制过程，使用者调节亮度和色温时会出现反应滞后的问题。另外，MCU的抗干扰能力弱、可靠性低，生产工序相对于纯硬件电路较繁琐。对此，有必要提出一种解决办法。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术中存在的可变色温摄影灯在进行调节亮度和色温时会出现反应滞后且控制电路的抗干扰能力弱，可靠性低，生产工序较繁琐等问题，提供了一种采用纯硬件控制电路的可变色温单颗集成面阵的便携式灯具，有效解决用户在进行亮度和色温调节时出现的反应滞后和控制电路抗干扰能力弱、可靠性低、生产工序繁琐等问题。
[0004]本实用新型所提供的可调色温的LED灯具，包括LED灯芯，该LED灯芯包括低色温灯串与高色温灯串，其特征在于:还包括电源输入电路、信号输入电路、驱动电路、第六电阻R6以及第七电阻R7 ;所述电源输入电路的输出端与所述信号输入电路、驱动电路连接；所述信号输入电路的输出端与所述驱动电路的电流比较端连接；所述第六电阻R6的一端接地连接，另一端分别连接所述高色温灯串以及驱动电路的电流比较端；所述第七电阻R7的一端接地连接，另一端分别连接所述低色温灯串以及驱动电路的电流比较端；所述驱动电路的输出端与所述LED灯芯连接。
[0005]优选地，所述信号输入电路包括亮度调节电位器、色温调节电位器和信号差分电路；所述亮度调节电位器的输出端与运算放大器OPl的正极连接，所述亮度调节电位器还分别连接第一电阻Rl的一端以及接地连接，所述第一电阻Rl的另一端与参考电压连接；所述运算放大器OPl的正极还接在所述第一电阻Rl与所述亮度调节电位器之间，所述运算放大器OPl的负极与其输出端连接，该输出端分别连接所述信号差分电路、色温调节电位器，所述色温调节电位器还接地连接，所述色温调节电位器的输出端分别与所述信号差分电路、驱动电路连接；所述信号差分电路与所述驱动电路连接。
[0006]优选地，所述信号差分电路包括信号差分运算器、与所述信号差分运算器负极连接的第四电阻R4、连接在所述信号差分运算器负极与输出端之间的第五电阻R5、以及串联的第二电阻R2与第三电阻R3 ;第二电阻R2的另一端与所述运算放大器OPl的输出端连接，第三电阻R3的另一端接地连接，所述信号差分运算器的正极接在第二电阻R2与第三电阻R3之间，所述信号差分运算器的输出端与所述驱动电路连接，所述色温调节电位器的输出端与第四电阻R4连接。
[0007]优选地，所述驱动电路包括低色温驱动电路和高色温驱动电路；所述信号输入电路的输出端分别与所述低色温驱动电路、高色温驱动电路的电流比较端连接；所述低色温驱动电路的电流比较端还连接所述第七电阻R7，其输出端与所述LED灯芯的低色温灯串连接；所述高色温驱动电路的电流比较端还连接所述第六电阻R6，其输出端与所述LED灯芯的高色温灯串连接。
[0008]优选地，所述驱动电路包括低色温驱动电路和高色温驱动电路；所述低色温驱动电路的电流比较端分别连接所述第七电阻R7、色温调节电位器的输出端、所述高色温驱动电路的电流比较端分别连接所述第六电阻R6、信号差分电路的输出端；所述低色温驱动电路的输出端与所述低色温灯串连接；所述高色温驱动电路的输出端与所述高色温灯串连接。
[0009]优选地，所述驱动电路包括低色温驱动电路和高色温驱动电路；所述低色温驱动电路的电流比较端分别连接所述第七电阻R7、色温调节电位器的输出端、所述高色温驱动电路的电流比较端分别连接所述第六电阻R6、信号差分运算器的输出端；所述低色温驱动电路的输出端与所述低色温灯串连接；所述高色温驱动电路的输出端与所述高色温灯串连接。
[0010]优选地，所述信号差分运算器使用由M0SFET、三极管构成的等效电路替换。
[0011]优选地，所述低色温驱动电路、高色温驱动电路采用LED恒流驱动电路。
[0012]本实用新型所提供的可调色温的LED灯具，采用了单颗可变色温集成面阵灯芯以及纯硬件的亮度、色温独立控制电路，调节色温时使得流过灯芯的总电流保持不变，有效解决现有技术中对亮度、色温进行调节时反应滞后的问题。当调节色温调节电位器时，流过灯芯的总电流保持不变，仅改变高低色温灯串驱动电流比例，即色温改变但亮度保持不变；当调节亮度调节电位器时，流过灯芯的总电流改变但高低色温灯串驱动电流比例仍保持不变，即亮度改变而色温不变，从而实现了亮度和色温独立控制功能。信号差分运放器是高速型运算放大器，它的信号响应时间< 10ns，远快于MCU采样运算转换的速度，解决了调节亮度和色温时反应滞后的问题。纯硬件控制电路设计，抗干扰能力强、可靠性更高。简化了生产工序，降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型电路图；
[0014]图2为本实用新型所述LED恒流驱动电路图。
[0015]图中:1-电源输入电路；2_信号输入电路；3_驱动电路；4_LED灯芯；5_亮度调节电位器；6、色温调节电位器；7_信号差分运算器；8_低色温驱动电路；9_高色温驱动电路；10-信号差分电路。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本实用新型所提供的可调色温的LED灯具，包括LED灯芯4，可使用集成面阵型LED灯芯，LED灯芯4包括低色温灯串与高色温灯串，电源输入电路1、信号输入电路2、驱动电路3、第六电阻R6、第七电阻R7 ；电源输入电路I的输出端与信号输入电路2、驱动电路3连接；信号输入电路2的输出端与驱动电路3的电流比较端连接；第六电阻R6的一端接地连接，另一端分别连接LED灯芯4的高色温灯串以及驱动电路3的电流比较端；第七电阻R7的一端接地连接，另一端分别连接LED灯芯4的低色温灯串以及驱动电路的电流比较端；驱动电路3的输出端与LED灯芯4连接。
[0017]信号输入电路2包括亮度调节电位器5、色温调节电位器6、信号差分电路10、第一电阻R1、运算放大器0P1，其中，亮度调节电位器5、色温调节电位器6可使用滑动变阻器。亮度调节电位器5的输出端与运算放大器OPl的正极连接，亮度调节电位器5还分别连接第一电阻Rl的一端以及接地连接，第一电阻Rl的另一端与参考电压连接；运算放大器OPl的正极还接在第一电阻Rl与亮度调节电位器5之间，运算放大器OPl的负极与其输出端连接，色温调节电位器6分别连接运算放大器OPl的输出端以及接地连接。信号差分电路10包括信号差分运算器7、与信号差分运算器7的负极连接的第四电阻R4、连接在信号差分运算器7的负极与输出端之间的第五电阻R5、以及串联的第二电阻R2与第三电阻R3;第三电阻R3的另一端接地连接，第二电阻R2的另一端与运算放大器OPl的输出端连接，信号差分运算器7的正极接在第二电阻R2与第三电阻R3之间，第四电阻R4的另一端与色温调节电位器6的输出端连接。驱动电路包括低色温驱动电路8和高色温驱动电路9，低色温驱动电路8的电流比较端分别连接第七电阻R7、色温调节电位器6的输出端，高色温驱动电路9的电流比较端分别连接第六电阻R6、信号差分运算器7的输出端；低色温驱动电路8的输出端与低色温灯串连接；高色温驱动电路9的输出端与高色温灯串连接。
[0018]信号差分运放器7是高速型运算放大器，它的信号响应时间< 10ns，远快于MCU采样运算转换的速度，解决了调节亮度和色温时反应滞后的问题。信号差分运算器可以使用由M0SFET、三极管等分立器件构成的等效电路替换。
[0019]低色温驱动电路、高色温驱动电路可采用如图2所示的LED恒流驱动电路。该LED恒流驱动电路包括恒流控制器IC1、串联的电感LI与稳压器件D1，恒流控制器ICl的驱动管脚DR与MOS管Ql的栅极上，管脚IN+、IN-分别接参考电流、LED灯芯，管脚VIN、GND接电源，MOS管Ql的漏极接在电感LI与稳压器件Dl之间，其源极接地连接，储能电容Cl并联在电源的两端，第一输出滤波电容C2、第二输出滤波电容C3并联在稳压器件Dl的负极与MOS管Ql的源极上，第八电阻R8的两端分别与恒流控制器ICl的管脚IN-连接以及接地连接。结合图1、图2，当低色温驱动电路使用图2所示的LED恒流驱动电路时，恒流控制器ICl的管脚IN+与色温调节电位器6的输出端连接，管脚IN-接在第七电阻R7与低色温灯串之间，稳压器件Dl的负极与低色温灯串连接；当高色温驱动电路使用图2所示的LED恒流驱动电路时，恒流控制器ICl的管脚IN+与信号差分运算器7的输出端连接，管脚IN-接在第六电阻R6与高色温灯串之间，稳压器件Dl的负极与高色温灯串连接。
[0020]本实用新型具体实施时，当使用者调节信号输入电路2中的亮度调节电位器5或色温调节电位器6时，亮度调节电位器5和色温调节电位器6输出端分别输出亮度和色温调节信号，信号差分运放器7的输入端接收到亮度和色温调节信号后，其输出端输出电流参考信号。色温调节电位器6输出的一路电流参考信号通过低色温驱动电路8调节低色温LED灯串的电流，差分运放器7输出的一路电流参考信号通过高色温驱动电路调节高色温LED灯串的电流。当调节色温调节电位器6时，流过灯芯的总电流保持不变，仅改变高、低色温灯串的驱动电流比例，色温改变但亮度保持不变；当调节亮度调节电位器5时，流过灯芯的总电流改变，但高、低色温灯串的驱动电流比例仍保持不变，亮度改变但色温不变，从而实现了亮度和色温独立控制功能。整个解决方案采用纯硬件设计，有效解决现有技术中对亮度、色温进行调节时反应滞后的问题，且纯硬件控制电路设计，具有抗干扰能力强、可靠性高、生产工序简单等优势。
【权利要求】
1.一种可调色温的LED灯具，包括LED灯芯，该LED灯芯包括低色温灯串与高色温灯串，其特征在于:还包括电源输入电路、信号输入电路、驱动电路、第六电阻R6以及第七电阻R7 ;所述电源输入电路的输出端与所述信号输入电路、驱动电路连接；所述信号输入电路的输出端与所述驱动电路的电流比较端连接；所述第六电阻R6的一端接地连接，另一端分别连接所述高色温灯串以及驱动电路的电流比较端；所述第七电阻R7的一端接地连接，另一端分别连接所述低色温灯串以及驱动电路的电流比较端；所述驱动电路的输出端与所述LED灯芯连接。
2.如权利要求1所述的可调色温的LED灯具，其特征在于:所述信号输入电路包括亮度调节电位器、色温调节电位器和信号差分电路；所述亮度调节电位器的输出端与运算放大器OPl的正极连接，所述亮度调节电位器还分别连接第一电阻Rl的一端以及接地连接，所述第一电阻Rl的另一端与参考电压连接；所述运算放大器OPl的正极还接在所述第一电阻Rl与所述亮度调节电位器之间，所述运算放大器OPl的负极与其输出端连接，该输出端分别连接所述信号差分电路、色温调节电位器，所述色温调节电位器还接地连接，所述色温调节电位器的输出端分别与所述信号差分电路、驱动电路连接；所述信号差分电路与所述驱动电路连接。
3.如权利要求2所述的可调色温的LED灯具，其特征在于:所述信号差分电路包括信号差分运算器、与所述信号差分运算器负极连接的第四电阻R4、连接在所述信号差分运算器负极与输出端之间的第五电阻R5、以及串联的第二电阻R2与第三电阻R3 ;第二电阻R2的另一端与所述运算放大器OPl的输出端连接，第三电阻R3的另一端接地连接，所述信号差分运算器的正极接在第二电阻R2与第三电阻R3之间，所述信号差分运算器的输出端与所述驱动电路连接，所述色温调节电位器的输出端与第四电阻R4连接。
4.如权利要求1所述的可调色温的LED灯具，其特征在于:所述驱动电路包括低色温驱动电路和高色温驱动电路；所述信号输入电路的输出端分别与所述低色温驱动电路、高色温驱动电路的电流比较端连接；所述低色温驱动电路的电流比较端还连接所述第七电阻R7，其输出端与所述LED灯芯的低色温灯串连接；所述高色温驱动电路的电流比较端还连接所述第六电阻R6，其输出端与所述LED灯芯的高色温灯串连接。
5.如权利要求2所述的可调色温的LED灯具，其特征在于:所述驱动电路包括低色温驱动电路和高色温驱动电路；所述低色温驱动电路的电流比较端分别连接所述第七电阻R7、色温调节电位器的输出端、所述高色温驱动电路的电流比较端分别连接所述第六电阻R6、信号差分电路的输出端；所述低色温驱动电路的输出端与所述低色温灯串连接；所述高色温驱动电路的输出端与所述高色温灯串连接。
6.如权利要求3所述的可调色温的LED灯具，其特征在于:所述驱动电路包括低色温驱动电路和高色温驱动电路；所述低色温驱动电路的电流比较端分别连接所述第七电阻R7、色温调节电位器的输出端、所述高色温驱动电路的电流比较端分别连接所述第六电阻R6、信号差分运算器的输出端；所述低色温驱动电路的输出端与所述低色温灯串连接；所述高色温驱动电路的输出端与所述高色温灯串连接。
7.如权利要求3或6所述的可调色温的LED灯具，其特征在于:所述信号差分运算器使用由M0SFET、三极管构成的等效电路替换。
8.如权利要求4、5或6所述的可调色温的LED灯具，其特征在于:所述低色温驱动电路、高色温驱动电路采用LED恒流驱动电路。
【文档编号】F21V31/00GK204062606SQ201420517694
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】丁宝国, 陈学斌, 王沪榕, 任朦 申请人:南京视威电子科技股份有限公司