一种亮度色温对应调节的灯条的制作方法

专利检索2022-05-11  1



1.本技术涉及照明灯具的领域,尤其是涉及一种亮度色温对应调节的灯条。


背景技术:

2.色温是表示光线中包含颜色成分的一个计量单位,色温与亮度配合能够产生不同的环境氛围,在高色温光源照射下,给人们有一种阴冷的气氛;在低色温光源照射下,会给人们有一种温暖感觉。通过对不同色温与亮度的调节,能够获得不同的环境氛围,对环境中的人们产生不同的影响。调节场景内不同时段灯具的色温与亮度,能够使灯具适用于不同的应用场景。
3.目前现有灯具对色温与温度的调节主要是采用调光器产生对应的pwm(脉冲宽度调制)控制信号,对应的pwm控制信号输入到灯具中内置的mcu(微控制单元),mcu(微控制单元)输出控制信号控制高色温led灯(发光二极管)或者低色温led灯的开关时间占空比,从而实现调节灯具的色温和亮度。
4.针对上述中的相关技术,发明人认为现有的灯具在调节色温与温度时,需要使用mcu作为接收pwm控制信号的开关控制电路;由于灯条尺寸较小,要求灯条中的元器件和电路结构占用体积较小,而现有的mcu开关控制电路设计复杂,在灯条中占用体积较大。


技术实现要素:

5.为了降低开关控制电路体积,本技术提供一种亮度色温对应调节的灯条。
6.本技术提供的一种亮度色温对应调节的灯条采用如下的技术方案:一种亮度色温对应调节的灯条,包括灯体和发光模块,所述发光模块固定于所述灯体上,所述发光模块与输出脉冲宽度调制控制信号的调光器电性连接,所述发光模块包括用于发出不同色温的高色温发光单元和低色温发光单元,所述发光模块电性连接有开关控制单元,所述开关控制单元电性连接于调光器,所述开关控制单元主要由三极管电路组成,用于调节所述高色温发光单元和所述低色温发光单元形成的混合光的亮度与色温。
7.通过采用上述技术方案,通过对发出不同色温的高色温发光单元和低色温发光单元的设置,能够将高色温发光单元发出的高色温光线与低色温发光单元发出的低色温光线混合,通过调节混合光的高色温光线与低色温光线比例,实现对混合光线亮度与色温的调节。通过对开关控制单元的设置,能够实现对混合光线的亮度与色温进行调节,通过采用三极管电路组成开关控制单元,既能够实现对亮度与色温的调节,还能简化了电路结构,使元器件和电路结构在灯条中占用体积变小,能够便于灯条弯折,也降低了生产难度和生产成本。
8.可选的,所述低色温发光单元电性连接于调光器,其亮度根据调光器输出的脉冲宽度调制控制信号呈线性变化;所述高色温发光单元电性连接于所述开关控制单元,在脉冲宽度调制控制信号的占空比较低时,所述开关控制单元能延迟所述高色温发光单元的导通,从而减少其导通时间,使得单一脉冲宽度调制控制信号能够对混合光的亮度与色温进
行调节。
9.通过采用上述技术方案,通过对高色温发光单元与低色温发光单元在电路中的连接,使低色温发光单元的亮度与色温呈线性变化,高色温发光单元的亮度与色温由开关控制单元进行控制,且在脉冲宽度调制控制信号的占空比较低时,开关控制单元减少高色温发光单元的导通时间,使高色温光线与低色温光线的混合比例发生改变,从而实现单一脉冲宽度调制控制信号对混合光线亮度与色温的调节。
10.可选的,所述开关控制单元包括三极管q1和三极管q2,所述三极管q1和所述三极管q2均采用npn型三极管;所述三极管q1的集电极通过电阻r3电性连接于调光器的正极接口,所述三极管q1的基极电性连接于所述三极管q2的发射极,所述三极管q1的发射极电性连接于调光器的负极接口;所述三极管q2的集电极电性连接于所述高色温发光单元,所述三极管q2的基极电性连接于三极管q1的集电极。
11.通过采用上述技术方案,三极管q2的基极接收调光器输出的pwm控制信号,控制三极管q2的集电极和发射极导通,从而实现控制低色温发光单元的导通。开关控制单元主要由三极管q1和三极管q2组成,三极管q1和三极管q2封装在灯条上所占用的体积远小于mcu作为开关控制电路所占用的体积,即达到了简化电路结构的目的。
12.可选的,所述三极管q1的基极连接有第一电容c1,所述第一电容c1 的另一端连接于所述三极管q1的发射极,所述第一电容c1配合所述三极管q1起到滤波作用。
13.通过采用上述技术方案,第一电容c1配合三极管q1起到滤波作用,一方面能够提高电路的抗干扰能力,另一方面能够使调光器输出的pwm控制信号形成平滑的pwm波形,在低占空比时能够减少高色温发光单元的导通时间,使高色温发光单元导通时间小于低色温发光单元导通时间,使高色温光线与低色温光线的混合比例发生改变,从而实现对亮度与色温的对应调节。
14.可选的,所述低色温发光单元的供电回路串联有第一电阻r1,所述第一电阻r1用于增大支路上的整体电阻,所述高色温发光单元的供电回路串联有第二电阻r2,所述第二电阻r2用于支路上的电流检测。
15.通过采用上述技术方案,第一电阻r1能够增大低色温发光单元上的整体电阻,起到分压限流作用,避免电流过大烧毁低色温发光单元上的led灯。同理,第二电阻r2能够检测高色温发光单元上的工作电流,反馈控制给三极管q1,进而控制三级管q2的基极电流,三极管q2起到恒流作用,使高色温发光单元上的led灯可工作在恒流状态。
16.可选的,所述三极管q2的基极电性连接有第三电阻r3,所述第三电阻r3另一端连接于调光器的正极接口,所述第三电阻r3用于对所述三极管q2提供偏置电流。
17.通过采用上述技术方案,通过对第三电阻r3的设置,在三极管q2处于放大或饱和状态时,第三电阻r3在三极管q2的基极支路上起到限流作用,避免因为电流过大而导致烧坏三极管q2。
18.可选的,所述高色温发光单元和所述低色温发光单元均包括多个led灯,且所述高色温发光单元的led灯与所述低色温发光单元的led灯一一对应设置,所述高色温发光单元的led灯发出冷白光,所述低色温发光单元的led灯发出暖白光。
19.通过采用上述技术方案,高色温发光单元的led灯与低色温发光单元的led灯一一对应设置,便于高色温光线与低色温光线混合;由于冷白光的色温大于暖白光的色温,而本
申请主要的运用场景是用于照明,通过形成不同色温的白色混合光,能够适用于不同的应用场景以及应用场景中的不同时间段,能够提高场景内用户的舒适性。
20.可选的,所述开关控制单元分别控制所述高色温发光单元与所述低色温发光单元的供电回路,所述开关控制单元包括两个三极管电路,两个所述三极管电路分别控制所述高色温发光单元与所述低色温发光单元的导通。
21.通过采用上述技术方案,开关控制单元分别控制高色温发光单元与低色温发光单元的供电回路,作为另外一种控制方式,同样能够实现单一脉冲宽度调制控制信号对混合光线亮度与色温的调节,并且没有使电路结构变得复杂,依然能使元器件和电路结构在灯条中占用体积变小。
22.可选的,所述低色温发光单元的供电回路上连接有三极管q3,所述三极管q3用于控制所述低色温发光单元的导通,所述高色温发光单元的供电回路上连接有三极管q4,所述三极管q4用于控制所述高色温发光单元的导通。
23.通过采用上述技术方案,通过对三极管q3和三极管q4的设置,分别控制低色温发光单元和高色温发光单元的导通,三极管q3和三极管q4封装在灯条上所占用的体积远小于mcu作为开关控制电路所占用的体积,即达到了简化电路结构的目的。
24.可选的,所述三极管q4的基极与调光器的负极接口之间连接有第二电容c2,所述第二电容c2配合所述三极管q4对调光器输出的pwm控制信号进行滤波,用于在低占空比时减少高色温发光单元的导通时间。
25.通过采用上述技术方案,第二电容c2配合三极管q4起到滤波作用,既可以提高电路的抗干扰能力,还能够对调光器输出的pwm控制信号进行滤波,使pwm波形呈平滑波形,在低占空比时能够减少高色温发光单元的导通时间,使低色温发光单元导通时间大于高色温发光单元导通时间,使高色温光线与低色温光线的混合比例发生改变,从而实现对亮度与色温的对应调节。
26.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1.通过对三极管电路的设置,既能够实现对亮度与色温的对应调节,还能简化了电路结构,使元器件和电路结构在灯条中占用体积变小,便于灯条弯折,也降低了生产难度和生产成本;2.通过对高色温发光单元与低色温发光单元的设置,能够使低色温发光单元的亮度与色温呈线性变化;在脉冲宽度调制控制信号的占空比较低时,开关控制单元减少高色温发光单元的导通时间,使高色温光线与低色温光线的混合比例发生改变,从而实现单一脉冲宽度调制控制信号对混合光线亮度与色温的调节。
附图说明
27.图1是本技术实施例1的整体结构示意图;图2是本技术实施例1的整体电路图;图3是本技术实施例2的整体电路图。
28.附图标记说明:1、灯体;2、发光模块;21、低色温发光单元;22、高色温发光单元;3、调光器;4、开关控制单元。
具体实施方式
29.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
30.实施例1本技术实施例公开一种亮度色温对应调节的灯条。参照图1和图2,亮度色温对应调节的灯条包括灯体1和发光模块2,发光模块2固定于灯体1上,发光模块2与输出pwm(脉冲宽度调制)控制信号的调光器3电性连接,发光模块2包括低色温发光单元21和高色温发光单元22,其中低色温发光单元21电性连接于调光器3,其亮度根据调光器3输出的pwm信号呈线性变化,高色温发光单元22电性连接有开关控制单元4,开关控制单元4电性连接于调光器3,用于控制高色温发光单元22的亮度与色温。通过调节调光器3输出的pwm(脉冲宽度调制)控制信号,对应调节低色温发光单元21与高色温发光单元22的亮度与色温,从而实现调节低色温发光单元21与高色温发光单元22的混合光亮度与色温,起到同时调节亮度与色温的作用。
31.参照图1和图2,低色温发光单元21和高色温发光单元22均由多个led灯(发光二极管)串联组成,且每个低色温发光单元21的led灯均对应有一个高色温发光单元22的led灯,便于将高色温与低色温的光线混合。高色温发光单元22的led灯发出的色温高于低色温发光单元21的led灯发出的色温即可,本技术中,低色温发光单元21的led灯发出暖白光,高色温发光单元22的led灯发出冷白光,通过暖白光与冷白光的混合,从而调节场景内的照明光线的色温。
32.参照图2,为了保护低色温发光单元21的led灯和高色温发光单元22的led灯,低色温发光单元21的供电回路串联有第一电阻r1,第一电阻r1用于增大低色温发光单元21上的整体电阻,起到分压限流作用,避免电流过大烧毁低色温发光单元21上的led灯。同理,高色温发光单元22的供电回路串联有第二电阻r2,第二电阻r2用于检测高色温发光单元22上的电流,起到电流检测作用,将电流转换为电压信号传递给三极管q1。
33.参照图2,开关控制单元4包括三极管q1和三极管q2,本技术中,三极管q1和三极管q2均采用npn型三极管。其中,三极管q1的集电极通过电阻r3电性连接于调光器3的正极接口,三极管q1的基极电性连接于三极管q2的发射极,三极管q1的发射极电性连接于调光器3的负极接口。三极管q2的集电极电性连接于高色温发光单元22,三极管q2的基极电性连接于三极管q1的集电极,三极管q2的基极电性连接有第三电阻r3,第三电阻r3另一端连接于调光器3的正极接口,第三电阻r3用于对三极管q2提供偏置电流。三极管q2的基极接收调光器3输出的pwm控制信号,控制三极管q2的集电极和发射极导通,从而实现控制高色温发光单元22的导通。
34.参照图2,三极管q1的基极连接有第一电容c1,第一电容c1 的另一端连接于三极管q1的发射极,第一电容c1配合三极管q1起到滤波作用,一方面能够提高电路的抗干扰能力,另一方面能够使调光器3输出的pwm控制信号形成平滑的pwm波形,在低占空比时能够减少高色温发光单元22的导通时间,使低色温发光单元21导通时间大于高色温发光单元22导通时间。
35.参照图2,通过采用多个元器件组成开关控制单元4,简化了电路结构,使元器件和电路结构在灯条中占用体积变小,无需复杂的芯片控制即可实现控制高色温发光单元22的导通;同时,开关控制单元4使低色温发光单元21在低占空比时的导通时间大于高色温发光
单元22的导通时间,导致本技术的混合光中,低亮度时暖白光的占比会提高,白光的占比会降低,从而实现调节灯条发出光线的色温与亮度,并且该调节方式为同一pwm控制信号同时控制低色温发光单元21和高色温发光单元22,并能够对应调节色温与亮度,无需输出多个pwm控制信号,降低了色温与亮度控制的复杂性。
36.参照图2,通过改变调光器3输出pwm控制信号,调节占空比,实现对应调节亮度与色温。开启调光器3,占空比逐渐增大,电路中平均电流逐渐增大,低色温发光单元21中的led灯亮度呈线性增大,暖白光增强;此时,三极管q2导通,高色温发光单元22中的led灯亮度也增大,冷白光增强;在三极管q1与第一电容c1的滤波作用下,pwm控制信号形成平滑的pwm波形,延迟并减少高色温发光单元22的导通时间,使冷光在混合光中的占比减少,色温较低,混合光为亮度较低的暖白光,此时的亮度与色温适宜场景内的人员休息。
37.参照图2,调节调光器3,输出pwm控制信号,占空比继续逐渐增大,电路中平均电流逐渐增大,低色温发光单元21中的led灯亮度继续增大,高色温发光单元22中的led灯亮度也增大,混合光得到增强;同时混合光中,冷白光占比逐渐增大,色温升高,此时的混合光为亮度较高的白光,该亮度与色温适宜场景内的人员阅读。
38.参照图2,继续调节调光器3,输出pwm控制信号,占空比继续增大,使输出的平均电流为高色温发光单元22中的led灯额定电流,高色温发光单元22中的led灯亮度达到饱和,冷白光亮度不再增加;同时,低色温发光单元21中的led灯亮度也达到饱和,暖白光亮度也不再增加;此时的亮度与色温达到最大,混合光为亮度较高的冷白光,此时场景内最明亮。
39.本技术实施例一种亮度色温对应调节的灯条的实施原理为:接通灯条电源,调节调光器3,通过调光器3输出不同的pwm控制信号,改变占空比大小,进而改变电路中的平均电流大小,使低色温发光单元21与高色温发光单元22的亮度与色温对应调节。通过开关控制单元4控制高色温发光单元22的延迟导通,使低色温发光单元21亮度线性变化,同一pwm控制信号能够同时控制低色温发光单元21和高色温发光单元22的色温与亮度,简化了电路结构,使元器件和电路结构在灯条中占用体积变小,能够便于灯条弯折,也降低了生产难度和生产成本。
40.实施例2参照图3,本实施例与实施例1的不同之处在于,本实施例中,开关控制单元4分别控制低色温发光单元21与高色温发光单元22的供电回路,开关控制单元4包括两个三极管电路,两个三极管电路分别控制低色温led灯与高色温led灯的导通。低色温发光单元21的供电回路上连接有三极管q3,三极管q3的集电极和发射极均电性连接于低色温发光单元21,本技术中,三极管q3的集电极电性连接有第四电阻r4,第四电阻r4连接于低色温发光单元21的led灯负极,三极管q3的发射极电性连接于调光器3的负极接口;三极管q3的基极电性连接有第五电阻r5,第五电阻r5的另一端电性连接于调光器3的正极接口,在三极管q3处于放大或饱和状态时,第五电阻r5在三极管q3的基极支路上起到限流作用,避免因为电流过大而导致烧坏三极管q3。
41.参照图3,高色温发光单元22的供电回路上连接有三极管q4,三极管q4的集电极和发射极均电性连接于高色温发光单元22,本技术中,三极管q4的集电极电性连接有第六电阻r6,第六电阻r6连接于高色温发光单元22的led灯负极,三极管q4的发射极电性连接于调光器3的负极接口;三极管q4的基极电性连接有第七电阻r7,第七电阻r7的另一端电性连接
于调光器3的正极接口,在三极管q4处于放大或饱和状态时,第七电阻r7在三极管q4的基极支路上起到限流作用,避免因为电流过大而导致烧坏三极管q4。三极管q4的基极与调光器3的负极接口之间连接有第二电容c2,第二电容c2配合三极管q4对调光器3输出的pwm控制信号进行滤波,使pwm波形呈平滑波形,从而在低占空比时减少高色温发光单元22的导通时间。
42.本技术实施例一种亮度色温对应调节的灯条的实施原理为:接通灯条电源,调节调光器3,通过调光器3输出pwm控制信号,改变占空比大小,进而改变电路中的平均电流大小,控制三极管q3和三极管q4导通或者截止的时间,从而调节低色温发光单元21与高色温发光单元22的亮度与色温。通过三极管q4控制高色温发光单元22的导通时间,三极管q3控制低色温发光单元21导通时间,同一pwm控制信号能够同时控制高色温发光单元22和低色温发光单元21的色温与亮度,简化了电路结构,使元器件和电路结构在灯条中占用体积变小,能够便于灯条弯折,也降低了生产难度和生产成本。
43.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
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