一种具有近视防控功能的LED配光灯的制作方法

一种具有近视防控功能的led配光灯
技术领域
1.本实用新型涉及一种led灯，尤其是一种具有近视防控功能的led配光灯。


背景技术：

2.现有的可调光调色的led灯多采用pwm调节亮度，pwm调光方式存在频闪的问题，频闪容易造成眼疲劳。同时，现有的led灯的光谱不全面，即led灯的光谱范围小，与自然光差异较大，未做到无蓝光危害，根本不能保护眼睛。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提供一种通过采用多个恒流控制器组合使用进行实现调光，实现恒压和静态恒流驱动led灯的发光，因而实现无频闪，继而能模拟自然光，即接近太阳光光谱，无蓝光危害，能有效保护眼睛，防止近视的一种具有近视防控功能的led配光灯，具体技术方案为：
4.led灯组，包括：led灯组，所述led灯组不少于一个，所述led灯组包括不少于两个的led灯珠，且至少包括一个暖光led灯珠和/或一个白光led灯珠，以及至少一个红光led灯珠；公共线，所述led灯组的阴极与所述公共线连接；恒流驱动组，所述恒流驱动组不少于两个，所述恒流驱动组中包括不少于一个的恒流驱动器，所述恒流驱动组的电流输入端均与所述公共线连接，所述恒流驱动组的电流输出端均接地，所述恒流驱动组的电源端均分别与控制器的信号端连接；所述一种具有近视防控功能的led配光灯包括独立调光状态和组合调光状态，所述独立调光状态时，所述恒流驱动组中至少一个所述恒流驱动组独立工作，所述组合调光状态时，所述恒流驱动组中至少两个或两个以上的所述恒流驱动组共同工作。
5.通过采用上述技术方案，由于采用多个恒流驱动器组合使用，因此可以实现不同电流大小的恒电流控制，而直接通过恒流控制器控制电流时无频闪，因此解决了频闪的问题，眼睛不容易疲劳。不同的电流实现不同亮度的调节，调节范围广，能满足不同的个性化或使用场景的需求。
6.通过采用红光led灯珠与白光和暖光进行配光实现了柔和“人造太阳光”，即实测光谱与太阳光光谱99％接近，无频闪；经过较长时间的跟踪实验，此含有特定红光波粒之人造自然之光，不仅有保护视力、防控近视之功效，而且有改善睡眠质量和美容之功能。
7.进一步的，还包括电容，所述恒流驱动器的电源端与接地之间均装有所述电容。
8.通过采用上述技术方案，电容用于滤波，提高电路的稳定性。
9.进一步的，所述恒流驱动器不少于一种电流规格。
10.通过采用上述技术方案，多种电流规格的恒流驱动器能实现较大范围的电流调节。
11.进一步的，所述恒流驱动器均为固定电流驱动器。
12.进一步的，所述恒流驱动组设有三个，所述恒流驱动器的电流分别为45ma、80ma和
100ma。
13.进一步的，所述恒流驱动器为nu501或hx305。
14.进一步的，所述led灯组中包括不少于四个规格的led灯珠，其中红光led灯珠波长630～650nm，其余led灯珠色温分别为4500～5000k、3500～4200k和2600～3000k。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.本实用新型提供的一种具有近视防控功能的led配光灯通过采用多个恒流控制器组合使用，实现调光，实现恒压和静态恒流驱动led灯的发光，因而实现无频闪，继而实现了模拟自然光，与太阳光接近，无蓝光危害，能有效保护眼睛，防止近视。
附图说明
17.图1是实施例一的电路原理图；
18.图2是实施例二的电路原理图；
19.图3是单片机的电路图；
20.图4是稳压模块的电路图；
21.图5是电源输入模块的电路图。
具体实施方式
22.现结合附图对本实用新型作进一步说明。
23.如图1所示，一种具有近视防控功能的led配光灯，包括：led灯组，所述led灯组不少于一个，所述led灯组包括不少于两个的led灯珠，且至少包括一个暖光led灯珠和/或一个白光led灯珠，以及至少一个红光led灯珠；公共线，所述led灯组的阴极与所述公共线连接；恒流驱动组，所述恒流驱动组不少于两个，所述恒流驱动组中包括不少于一个的恒流驱动器，所述恒流驱动组的电流输入端均与所述公共线连接，所述恒流驱动组的电流输出端均接地，所述恒流驱动组的电源端均分别与控制器的信号端连接；所述一种具有近视防控功能的led配光灯包括独立调光状态和组合调光状态，所述独立调光状态时，所述恒流驱动组中至少一个所述恒流驱动组独立工作，所述组合调光状态时，所述恒流驱动组中至少两个或两个以上的所述恒流驱动组共同工作。
24.灯板中的led白光、led暖白光和led红光根据需要进行排布。可以相互间隔设置，后按照顺序循环设置等。led灯可以为led白光与led红光组合；led暖光与led红光组合；led白光、led暖光和led红光组合。通过led白光灯或led暖光灯与led红光进行配光实现led灯的较大光谱范围，从而保证良好的显示性能，与自然光接近，能有效保护眼睛。
25.由于采用多个恒流驱动器组合使用，实现恒压和静态恒流驱动led灯的发光，进而实现无频闪而且能模拟自然光，即可见光光谱与太阳光光谱非常接近，显色性好，无频闪、无蓝光危害的led灯。
26.由于采用多个恒流驱动器组合使用，实现了不同电流的恒压恒流控制，做到了绝对恒压和静态恒流驱动led灯工作，从而解决了频闪的问题，眼睛不容易疲劳。不同的恒压恒流模式实现不同亮度的调节，从而调光调色的调节范围广，能很好满足个性化或不同使用场景的需求。
27.通过采用红光led灯珠与白光和暖光进行配光实现了柔和“人造太阳光”，使led灯
具发出的光谱与太阳光99％接近，而且无频闪，无蓝光危害；经过较长时间的跟踪实验，含有红光的人造自然光不仅有保护视力、防控近视之功效，而且有改善睡眠质量和美容之功能。
28.恒流驱动器均为nu501或hx305。
29.还包括电容，所述恒流驱动器的电源端与接地之间均装有所述电容。电容用于滤波，提高电路的稳定性。
30.所述恒流驱动器不少于一种电流规格。所述恒流驱动器均为固定电流驱动器。多种电流规格的恒流驱动器能实现较大范围的电流调节。恒流驱动器的电流规格可以全部相同，也可以全部不同，或部分相通，根据实际需要选择恒流驱动器的电流规格。
31.恒流驱动器为固定电流的恒流驱动器，即输出的电流是固定的。恒流驱动器均并联设置。mcu的控制信号数量与恒流驱动组的数量一致，进行恒流驱动组的单独控制，当恒流驱动组中包括两个或两个以上的恒流驱动器时，该恒流驱动组中的所有恒流驱动的电源端均与mcu的同一个信号引脚连接，该信号引脚同时控制该恒流驱动组的所有恒流驱动器同步启动，即多个恒流驱动器并联成一个恒流驱动器使用。恒流驱动组包括多个恒流驱动器主要是为了组合出所需的电流，以解决现有的恒流驱动器中没有所需要的电流值。
32.所述led灯组中包括不少于四个规格的led灯珠，其中红色led灯珠650nm，其余led灯珠分别为5000k、4000k和2700k。
33.实施例一
34.如图1所示，本实施例中，led灯组采用三组，三组led灯组并联在公共线上，每组led灯组中均采用四个led灯珠串联，led灯可以为led白光与led红光组合；led暖光与led红光组合；led白光、led暖光和led红光组合。恒流驱动组中均包括一个恒流驱动器，即三个恒流驱动器并联在公共线上。
35.led灯组中包括不少于四个规格的led灯珠，其中红色led灯珠650nm，其余led灯珠分别为5000k、4000k和2700k。
36.恒流驱动器为nu501。
37.控制器用于控制恒流驱动器。
38.如图3至图5所示，控制器包括：单片机，单片机的信号端与恒流驱动组连接；稳压模块，稳压模块与单片机的电源输入端连接；电源输入模块，电源输入模块与稳压模块连接；触摸开关，触摸控制开关与单片机的信号端连接；电源输出模块，电源输出模块分别与电源输入模块和led灯组的阳极连接。
39.单片机u10为bs83b04a
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4，单片机u10的引脚8与供电端vcc连接，引脚7接地；稳压模包括稳压芯片u11、二极管d1、电阻r1、电容c11、电容c12和电容c13；稳压芯片u11为l78l05acutr，二极管d1的两端分别与电源24v和电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端分别与稳压芯片u11的引脚3和电容c11的一端连接，稳压芯片u11的引脚1分别与供电端vcc、电容c12和电容c13的一端连接，电容c11、电容c12、电容c13的另一端和稳压芯片u11的引脚2均接地；触摸开关的引脚psh与电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端分别与电容c20的一端和单片机u10的引脚3连接，电容c20的另一端接地，触摸开关的引脚pmh与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端分别与电容c21的一端和单片机u10的引脚4连接，电容c21的另一端接地。
40.电源输入模块包括usb1，usb1为micro5.9mmusb。
41.电源输出模块包括插针座j1和插针座j2。
42.恒流驱动器分别为u1、u2和u3，恒流驱动器的引脚1与led灯的阴极连接，引脚2接地，引脚3分别与单片机的信号端和电容连接，电容接地。具体的，恒流驱动器u1的引脚2通过电阻r3与单片机u10的引脚5连接，恒流驱动器u2的引脚2通过电阻r2与单片机u10的引脚6连接，恒流驱动器u3的引脚2通过电阻r4与单片机u10的引脚1连接。
43.三个恒流控制器的电流不同，恒流驱动器u1为45ma，恒流驱动器u2为80ma，恒流驱动器u3为100ma，可以实现45ma、80ma、100ma、125ma、145ma、180ma和225ma的调节，即可以实现七种调节。
44.由mcu程序指令芯片u1、u2和u3进行不同的开关组合，从而对应不同的静态恒流模式，即灯控模式：
45.阅读/学习模式m1＝u1+u2+u3；
46.绘画/创作模式m2＝u1+u2或m2＝u1+u3或m2＝u2+u3；
47.休闲/保健模式m3＝u1+u2或m3＝u1+u3或m3＝u2+u3；
48.小夜灯模式m4＝u1或u2或u3；
49.上述四种模式中，通常光的亮度依次减小，因此可以根据需要选择相关的光量组合。实际使用中，通常采用上述模式，七种模式太多，四种即可，具体采用的模式种类可以根据需要设置。
50.如果采用两个恒流驱动器时，能够实现u1、u2和u1+u2三种模式。
51.芯片组合控制的程序是现有的成熟程序，并且是简单的通用程序，本实用新型的目的是为了提供一种能实现恒压、恒流、无频闪的led灯板，本领域的技术人员在本实用新型公开的电路的基础上能完成这样的程序。
52.一种具有近视防控功能的led配光灯基于mcu指令进行多芯片组合控制，实现独立分布、恒压静态、恒流控制led灯，有效保障电路的安全稳定，为led灯的稳定工作和长寿命使用提供保证，同时实现led灯在不同调光模式下真正无频闪而保证“无视疲劳”。在此基础上，该灯的突出优势：实现了柔和“人造太阳光”，实测光谱与太阳光99％接近，无频闪；经过较长时间的跟踪实验，此含有特定红光波粒之人造自然之光，不仅有保护视力、防控近视之功效，而且有生物节律调节(改善睡眠质量)和美容之功能。
53.实施例二
54.如图2所示，本实施例中，led灯组采用三组，三组led灯组并联在公共线上，每组led灯组中均采用四个led灯珠串联，led灯可以为led白光与led红光组合；led暖光与led红光组合；led白光、led暖光和led红光组合。恒流驱动组设有三个，其中一个恒流驱动组中包括两个恒流驱动器，其余恒流驱动组中均包括一个恒流驱动器。
55.恒流驱动器为nu501。
56.恒流驱动器分别为u1、u2、u3和u4，其中u2和u4并联控制。恒流驱动器的引脚1与led灯的阴极连接，引脚2接地，引脚3分别与单片机的信号端和电容连接，电容接地。具体的，恒流驱动器u4的引脚2和恒流驱动器u2的引脚2均通过电阻r5与单片机u10的引脚2连接，恒流驱动器u1的引脚2通过电阻r2与单片机u10的引脚6连接，恒流驱动器u3的引脚2通过电阻r4与单片机u10的引脚1连接。
57.恒流驱动器u为45ma，恒流驱动器u2为80ma，恒流驱动器u3为100ma，恒流驱动器u4为100ma，其中恒流驱动器u2和恒流驱动器u4并联成一个单独的恒流驱动器使用，电流为180ma。三个恒流驱动组可以实现45ma、100ma、145ma、180ma、225ma、280ma和325ma的调节，即可以实现七种调节。
58.由mcu程序指令芯片u1u2、u3和u4进行不同的开关组合，从而对应不同的静态恒流模式，即灯控模式(3路信号实现4路控制)：
59.阅读/学习模式m1＝(u1u2)+u3+u4；
60.绘画/创作模式m2＝(u1u2)+u3；
61.休闲/保健模式m3＝(u1u2)；
62.小夜灯模式m4＝u3。
63.在保护视力/视觉健康，特别是少年儿童视力/视觉健康的目标任务下，有效解决普通用户(孩童)不同应用场景的正确用灯，而且强化了该灯视力/视觉保护的功能性和效果提升；实现了灯具，特别是台灯/读写灯的真正“无频闪”，尤其实现在不同的应用场景、调光/调色模式下的dc恒压恒流“无频闪”，在这个方面，切实做到了用户“无视疲劳”。
64.在不少于一个的实施例中，红光led灯珠630～650nm中的任意波长。红光led灯珠可以为630nm、640nm、650nm、660nm等。
65.在不少于一个的实施例中，其余led灯珠色温分别为4500k、3500k和2600k。
66.在不少于一个的实施例中，其余led灯珠色温分别为4500k、3500k和2700k。
67.在不少于一个的实施例中，其余led灯珠色温分别为4500k、3700k和2600k。
68.在不少于一个的实施例中，其余led灯珠色温分别为4700k、3700k和2600k。
69.在不少于一个的实施例中，其余led灯珠色温分别为4700k、3700k和2800k。
70.在不少于一个的实施例中，其余led灯珠色温分别为5000k、4000k和2700k。
71.在不少于一个的实施例中，其余led灯珠色温分别为5000k、4200k和3000k。
72.在不少于一个的实施例中，其余led灯珠色温分别为5000k、4000k和3000k。
73.本实用新型提供的一种具有近视防控功能的led配光灯通过采用多个恒流控制器组合使用进行实现调光，实现恒压和静态恒流驱动led灯的发光，因而实现无频闪，继而实现了模拟自然光，与太阳光接近，无蓝光危害，防止近视。
74.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型权利要求的保护范围之内。