CN103533722A - Led调光灯装置 - Google Patents
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Abstract
一种LED调光灯装置，提供一种操作方式简单、多样且控制精度高、照射区域照度均匀的一种LED调光灯装置。包括主控模块(1)；与主控模块(1)相连的通讯模块(2)；与通讯模块(2)相连的是上位机(3)；与主控模块(1)相连的按键模块(4)；与主控模块(1)相连的显示模块(5)；与主控模块(1)相连的驱动模块(6)；驱动模块(6)相连的LED灯板(7)；与主控模块(1)相连的电源模块(8)。这种调光技术的优点在于应用简单、效率高、精度高，且调光效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED调光灯装置，具体来说是一种能够根据使用场所对光照强度的不同需求任意改变照度，且照射区域内亮度均匀的灯具，属于节能型LED灯具控制领域。
背景技术
随着科学技术和社会的进步，灯具也逐渐的变化了，从功耗高、发光率低的白炽灯到功耗低、发光率高但寿命短的日光灯，从价格便宜、能耗低、发光率高的节能灯到灯的颜色可以通过遥控去改变，灯的寿命更长，体积更小，在未来的几十年里叱咤风云的-LED灯具，LED灯有工作寿命长、低功耗、响应时间快、体积小、重量轻、耐抗击、可调光、调色、环保等优点。但设计LED灯具还需要讲究方法的，目前市面上LED调光的方式主要有三种：一是线性调光，二是可控硅调光，三是PWM调光。线性调光主要基于简单的分压原理，其优点是应用简单，不产生干扰，缺点在于不灵活、效率低下，而且在降低LED电流的时候，会引起白光LED向黄色光谱偏移，同时还会因为分压产生过多的热量。可控硅调光是目前在白炽灯和节能灯应用中被普遍采用的一种调光方式。它的工作原理是将输入电压的波形通过导通角切波之后，产生一个切向的输出电压波形。应用切向的原理，可减少输出电压的有效值，以此来降低普通负载(电阻负载)的功率。可控硅调光的优点在于工作效率较高，性能稳定。但是基于其工作原理，在应用时也存在一些设计缺陷，缺陷的根源在于可控硅导通后需要一个维持电流来保持导通，否则会恢复到截止状态。不同的可控硅维持电流不同，通常在几mA至几十mA之间，有的甚至达到50mA。而功率越大，需要的维持电流就越大，如果维持电流不够，则导通角不稳定，输出的波形也会不均匀，而且会产生颤动和尖峰，当将这样的不稳定输出加到LED上时就会出现闪烁。之前的白炽灯由于是线性负载，而且工作电流一般都会超过50mA，所以不会出现闪烁的现象，因此目前市面上适用于白炽灯的可控硅调光器不直接适用于LED产品，需要对其进行设计改进以符合LED的工作特性。
鉴于此，本发明设计了一种基于PWM调光技术的LED灯具。在进行脉冲宽度PWM调光时，需要提供一个额外的脉冲宽度调节信号源。通过改变输入的脉冲信号占空比来调制LED驱动芯片对功率场效应管的栅极控制信号，从而达到调节通过LED电流大小的目的。这种调光技术的优点在于应用简单、效率高、精度高，且调光效果好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种操作方式简单、多样且控制精度高、照射区域照度均匀的一种LED调光灯装置。
本发明所采用的技术方案是：一种LED调光灯装置，包括主控模块(1)；与主控模块(1)相连的通讯模块(2)；与通讯模块(2)相连的是上位机(3)；与主控模块(1)相连的按键模块(4)；与主控模块(1)相连的显示模块(5)；与主控模块(1)相连的驱动模块(6)；驱动模块(6)相连的LED灯板(7)；与主控模块(1)相连的电源模块(8)。
所述主控模块(1)选用的是ATmega16单片机最小***模块，用于信息的处理。
所述通讯模块(2)选用的是RS485串口通信，与上位机组网通信。
所述上位机(3)是普通的PC机。
所述按键模块(4)用于输入要求的指令，用于输入要求的指令，共有四个按键，分别是模式切换键、步进值切换键、步进加键、步进减键，模式切换键可快速切换6种照度模式。
6种照度模式，分别为：
模式一：灯全灭
模式二：灯光亮度18％，亮度大约2000LUX
模式三：灯光亮度22％，亮度大约2500LUX
模式四：灯光亮度27％，亮度大约3000LUX
模式五：灯光亮度32％，亮度大约3500LUX
模式六：灯光亮度36％，亮度大约4500LUX
步进值切换键可以设定4种步进方式，分别为步进1、5、10、20。按下步进加键，照度按照设定的步进加，按下步进减键，照度按照设定的步进减。
所述的显示模块(5)采用12864液晶显示屏，用于模式切换、步进值切换、步进加、步进减的按键操作时对应数值的显示，以及当前亮度百分比和实时时间的显示。
所述的驱动模块(6)选用的是DD311单通道输出的LED恒流驱动器是专为驱动大功率LED而设计的芯片，用于驱动LED灯板。
所述LED灯板(7)是由600颗LED灯组成的LED灯板。
所述电源模块(8)采用LM2576系列开关稳压集成电路作为ATmega16单片机稳压电源的核心器件。
附图说明
图1是本发明的组成框图；
图2是本发明主控模块电路图；
图3是本发明通讯模块电路图；
图4是本发明驱动模块电路图；
图5是本发明按键模块电路图；
图6本发明显示模块电路图；
图7是本发明电源模块电路图；
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的通信控制LED调光灯装置，采用统一调节LED灯板的的亮度的方法进行控制，包括主控模块(1)；与主控模块(1)相连的通讯模块(2)；与通讯模块(2)相连的是上位机(3)；与主控模块(1)相连的按键模块(4)；与主控模块(1)相连的显示模块(5)；与主控模块(1)相连的驱动模块(6)；驱动模块(6)相连的LED灯板(7)；与主控模块(1)相连的电源模块(8)。
如图2所示，所述的主控模块采用低功耗微控制器ATmega16单片机，根据按键模块输入的指令，调用相应的程序进行统一调控，使LED灯组的亮度达到均匀。
如图3所示，所述RS485串口通信，它用于与上位机组网通信，达到不仅按键可以控制LED灯板的亮度，上位机也可以控制LED灯板的亮度。
如图4所示，所述驱动模块电路图选用的是DD311LED恒流驱动器，DD311是一单通道输出的LED恒流驱动器，内建电流镜与电流开关组件，是专为驱动大功率LED而设计的芯片。DD311可驱动高达1安培的沈入电流(sink current)，并可透过调整参考输入电流((IRE F)来任意设定输出电流的大小。输出电流值约为100倍的IREF，IREF可由调整外挂电阻或偏压((bias)电压来设定。微调或使能偏压电压可校正LED间的亮度不一或实现多颗LED间整体亮度同时调整。芯片的输出端可承受高达36V的电压，支持多颗大功率LED的串接应用。内建输出使能端((Enable)，可轻易地实现大功率LED的高灰阶应用。用于驱动LED灯板。
如图5所示，所述的按键模块由4个按键组成，用于模式切换键、步进值切换键、步进加键、步进减键。
模式切换键可以快速切换6种照度模式，按一次就一次切换照度的六种模式，可以循环操作。
6种照度模式，分别为：
模式一：灯全灭
模式二：灯光亮度18％，亮度大约2000LUX
模式三：灯光亮度22％，亮度大约2500LUX
模式四：灯光亮度27％，亮度大约3000LUX
模式五：灯光亮度32％，亮度大约3500LUX
模式六：灯光亮度36％，亮度大约4500LUX
(由于环境不同，亮度以实际测量值为准)
步进值切换键可以设定4种步进方式，分别为步进1、5、10、20。按下步进加键，照度按照设定的步进加，按下步进减键，照度按照设定的步进减。
如图6所示，所述的显示模块采用12864液晶显示屏，用于模式切换键、步进值切换键、步进加键、步进减键按键操作时对应数值的显示，以及是当前亮度百分比和实时时间显示，方便用户的观察。
如图7所示，所述的电源模块电路图LM2576系列开关稳压集成电路为整个控制核心***提供电源。
本发明LED调光灯具是直流24V供电，接通电源后，LCD显示屏显示电脑控制和手动控制两种控制方式，在手动控制方式下，可以通过模式选择键选择6种亮度，也可以通过步进键调节步进步数，实现亮度的精确调节；在电脑控制模式下，可以通过上位机来控制灯具，***具有RS485通信接口，可最多连接256个灯组，与上位机组网通信，通信协议为：地址+亮度，如：上位机发送0X030X7F，则地址为03的灯板亮度变为50％。
Claims (4)
1.一种LED调光灯装置，具有主控模块(1)；其特征在于，还包括与主控模块(1)相连的通讯模块(2)；与通讯模块(2)相连的是上位机(3)；与主控模块(1)相连的按键模块(4)；与主控模块(1)相连的显示模块(5)；与主控模块(1)相连的驱动模块(6)；驱动模块(6)相连的LED灯板(7)；与主控模块(1)相连的电源模块(8)。
2.根据权利要求1所述的LED调光灯装置，其特征在于：所述的按键模块用于输入要求的指令，共有四个按键，分别是模式切换键、步进值切换键、步进加键、步进减键，模式切换键可快速切换6种照度模式。
6种照度模式，分别为：
模式一：灯全灭
模式二：灯光亮度18％，亮度大约2000LUX
模式三：灯光亮度22％，亮度大约2500LUX
模式四：灯光亮度27％，亮度大约3000LUX
模式五：灯光亮度32％，亮度大约3500LUX
模式六：灯光亮度36％，亮度大约4500LUX
步进值切换键可以设定4种步进方式，分别为步进1、5、10、20。按下步进加键，照度按照设定的步进加，按下步进减键，照度按照设定的步进减。
3.根据权利要求1所述的LED调光灯装置，其特征在于：所述的显示模块采用12864液晶显示屏，用于模式切换、步进值切换、步进加、步进减的按键操作时对应数值的显示，以及当前亮度百分比和实时时间的显示。
4.根据权利要求1所述的LED调光灯装置，其特征在于：所述的驱动模块选用的是DD311单通道输出的LED恒流驱动器是专为驱动大功率LED而设计的芯片，用于驱动LED灯板。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201310538837.7A CN103533722A (zh) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Led调光灯装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201310538837.7A CN103533722A (zh) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Led调光灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN103533722A true CN103533722A (zh) | 2014-01-22 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201310538837.7A Pending CN103533722A (zh) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Led调光灯装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN103533722A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107990225A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-05-04 | 天津职业技术师范大学 | 一种led医学光照测试平台 |
| CN108449849A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-08-24 | 常州信息职业技术学院 | Rgbw四色led混光实验*** |
| CN108601153A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-28 | 常州信息职业技术学院 | Rgbw四色led混光控制方法 |
| CN111314580A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种补光灯及监控设备 |
| CN114071837A (zh) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 全汉企业股份有限公司 | 具备调光功能的照明电源电路以及其控制方法 |
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2013
- 2013-10-31 CN CN201310538837.7A patent/CN103533722A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107990225A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-05-04 | 天津职业技术师范大学 | 一种led医学光照测试平台 |
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| CN111314580A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种补光灯及监控设备 |
| CN111314580B (zh) * | 2018-12-11 | 2023-04-07 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种补光灯及监控设备 |
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Application publication date: 20140122 |