CN105392239A - 灯具亮度控制方法及可调节亮度的led灯具 - Google Patents

灯具亮度控制方法及可调节亮度的led灯具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种灯具亮度控制方法，包括以下步骤：S1、开始监视电源开关的状态，并开始计时；S2、记录电源开关由一种状态直至切换至另一种状态的持续时间T；S3、将记录的持续时间T与预设值T0两者数值的大小进行比较；S4、根据比较的结果选择执行以下操作：逐渐增加灯具的亮度，直至灯具亮度最亮；或者，逐渐降低灯具的亮度，直至灯具亮度最暗。采用以上灯具亮度控制方法可以利用原有的电源开关对灯具进行调光，不仅无需对现有电路的配件进行更换或者改造，而且不需要专用的遥控器、专用触摸电极、专用触控板或者专用的旋钮板。由此安装和使用更加方便。本发明还公开一种可通过普通电源开关调节亮度的LED灯具。

Description

灯具亮度控制方法及可调节亮度的LED灯具
技术领域
本发明涉及照明灯具，特别涉及灯具亮度控制方法及可调节亮度的LED灯具。
背景技术
LED是目前国家提倡的同时又是我国使用得最为广泛的节能光源。由于LED的固有特性，不宜使用恒压燃点,也不能用调整驱动电压来调光。LED可用调整驱动电流的大小来调光，但是LED的工艺结构特点,大范围的调节LED的驱动电流，会使LED发出的光色有较大的变化。
为克服以上问题，一般使用在恒流驱动的基础上快速的燃点-熄灭并控制燃点/熄灭比例(占空比)来实现LED的调光。
现有的LED调光多种多样，但各有优缺点：
遥控调光：方便,可调光，还可调色。但价格较贵,而且关灯后处于待机还要耗电，而且需要专用的遥控器。
触摸调光：方便，可调光,甚至有显示屏。但价格较贵而且关灯后也还要耗电，更少不了专用触摸电极或专用触控板。
旋钮调光：方便，可调光，甚至旋钮上有开关使关灯后不要耗电。但同样价格较贵，需要专用的旋钮板。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种通过普通电源开关控制灯具亮度的方法，本发明的另一个目的是提供一种可通过普通电源开关调节亮度的LED灯具。
根据本发明的一个方面，提供了一种灯具亮度控制方法，包括以下步骤：
S1、开始监视电源开关的状态，并开始计时；
S2、记录电源开关由一种状态直至切换至另一种状态的持续时间T；
S3、将记录的持续时间T与预设值T0两者数值的大小进行比较；
S4、根据比较的结果选择执行以下操作：
逐渐增加灯具的亮度，直至灯具亮度最亮；
或者，
逐渐降低灯具的亮度，直至灯具亮度最暗。
采用以上灯具亮度控制方法可以利用原有的电源开关对灯具进行调光，不仅无需对现有电路的配件进行更换或者改造，而且不需要专用的遥控器、专用触摸电极、专用触控板或者专用的旋钮板。由此安装和使用更加方便。而且采用该灯具亮度控制方法进行调光，在关灯后不会耗电。
在一些实施方式中，步骤S1在电源开关由导通至断开时启动，步骤S2记录电源开关由断开至重新导通时的时间，即电源开关断开状态的持续时间。由此，灯具的亮度控制更加方便。
在一些实施方式中，步骤S4包括:
S41、当T≤T0时，逐渐增加灯具的亮度，直至灯具亮度最亮；
S42、当T>T0时，逐渐降低灯具的亮度，直至灯具亮度最暗。
由此，灯具的亮度控制更加方便。
在一些实施方式中，还包括以下步骤：
S5、在灯具的亮度调节过程中，如果检测到电源开关断开，则保存电源开关断开时灯具的亮度对应的相关参数，下一次电源开关导通时，直接导入保存的相关参数，从而使灯具的亮度为上一次电源开关断开时灯具的亮度。由此，可以在灯具调节亮度的过程中随时时灯具固定在相应的亮度。
在一些实施方式中，步骤S1还包括以下步骤；
S11、当记录的持续时间T大于取样时间上限值Tmax时，放弃计时。由此可以避免在灯具长时间导通或者长时间断开时采集电源开关状态持续时间造成数据冗余，而且由于避免采集无效数据，从而节约了电能。
在一些实施方式中，步骤S4中灯具亮度的调节通过分级调光电路或者无级调光电路实现。
在一些实施方式中，灯具为LED灯具。
在一些实施方式中，预设值T0为0.8秒-1.8秒，取样时间上限值Tmax大于等于30秒。由此，更加人性化，更符合大多数人的习惯。
在一些实施方式中，灯具初始光通量为5％～100％，灯具亮度最亮时光通量为100％，灯具亮度最暗时光通量为5％～20％。灯具亮度最暗时可以作为小夜灯使用。由此，采用该灯具亮度控制方法控制灯具可以满足不同场合的多种光通量需求，应用更加广泛。
根据本发明的一个方面，提供了一种可调节亮度的LED灯具，包括：
LED光源；
驱动电路，用于驱动LED光源工作，驱动电路两端分别与市电和LED光源连接，市电与驱动电路之间串联有电源开关；
取样计时电路，与电源开关信号连接，用于监视电源开关的状态，并记录电源开关由一种状态直至切换至另一种状态的持续时间T；
中央处理电路，包括：
比较模块，与取样计时电路连接，用于将记录的持续时间T与预设值T0两者数值的大小或进行比较，并根据比较的结果发出调光指令，
调光模块，与比较模块连接，调光模块的输出端与驱动电路连接，用于接收比较模块发出的调光指令，并按照调光指令调节驱动电路的输出功率，从而调节LED灯具的亮度。
储能电路，用于向取样计时电路和中央处理电路提供工作电流，储能电路输入端与市电连接，储能电路输出端分别与取样计时电路和中央处理电路连接。
采用以上技术方案的可调节亮度的LED灯具，可以利用原有的电源开关对灯具进行调光，不仅无需对现有电路的配件进行更换或者改造，而且不需要专用的遥控器、专用触摸电极、专用触控板或者专用的旋钮板。由此安装和使用更加方便。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的可调节亮度的LED灯具的电路原理图。
图2为所示可调节亮度的LED灯具的控制流程图。
图3为图1所示可调节亮度的LED灯具的光通量变化曲线图。
图1中附图标记说明：
10、电源开关20、LED光源30、驱动电路50、取样计时电路60、储能电路70、中央处理电路
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。在实施例中所说的“电源开关”是指本身只有“导通”和“断开”两种状态常用电源开关。
实施例1
图1至图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的可调节亮度的LED灯具。
如图1所示，该装置包括LED光源20、驱动电路30、取样计时电路50、储能电路60和中央处理电路70。
其中，驱动电路30用于驱动LED光源20工作。
驱动电路30两端分别与市电和LED光源20连接。
市电与驱动电路30之间串联有电源开关10。
取样计时电路50与电源开关10信号连接，用于监视电源开关10的状态，并记录电源开关10由一种状态直至切换至另一种状态的持续时间T。
中央处理电路70，包括比较模块和调光模块。
其中，比较模块与取样计时电路50连接，用于将记录的持续时间T与预设值T0两者数值的大小或进行比较，并根据比较的结果发出调光指令，
调光模块与比较模块连接，调光模块的输出端与驱动电路30连接，用于接收比较模块发出的调光指令，并按照调光指令调节驱动电路30的输出功率，从而调节LED灯具20的亮度。
在本实施例中，调光模块包含无级调光电路。在另外的实施例中，调光模块还可以包含分级调光电路。
储能电路60用于向取样计时电路50和中央处理电路70提供工作电流。储能电路60输入端与市电连接，储能电路60输出端分别与取样计时电路50和中央处理电路70连接。
中央处理电路70通常集成到单片机中，并通过单片机实现其调节LED灯具亮度的效果。
单片机的工作过程：
1、上电初始化时设定占空比输出为初始值，在5-100之间选取。
2、规定“断开-导通”组合状态操作时长的临界值，按普通开关的操作过程和人们的操作习惯，定为0.8-1.8秒。
3、判定是时长低于临界值的“断开-导通”组合状态还是时长高于临界值的“断开-导通”组合状态。
4、控制程序设置为：在无级调光应用时：做一次时长低于临界值的“断电-通电”组合状态操作，要求在占空比不变时使其越来越大(或越来越小)、直到100(或5)为止，在灯正在调光时使其固定在当前亮度；做一次时长高于临界值的“断开-导通”组合状态操作，要求在其输出占空比不变时使其越来越小(或越来越大)、直到5(或100)为止，在灯正在调光时使其固定在当前占空北。在有级调光应用时：做一次时长低于临界值的“断电-通电”组合状态操作，输出占空比向更大(或更小)跳一级、直到100(或最5)为止；做一次时长高于临界值的“断开-导通”组合状态操作，输出占空比向更小(或更大)跳一级、直到5(或100)为止。
占空比5为小夜灯模式；既是人们常用的功能，同时又避免与开关已断开相混淆而待机耗电。
单片机输出的占空比信号输入到有占空比输入的LED恒流驱动IC，就能得到按要求占空比的恒流输岀。对于不带占空比输入的LED恒流驱动IC，我们需在驱动电源的接LED端串接一个电子开关并使单片机输岀的占空比信号去控制其导通和截止。就能得到按照耍求的占空比的恒流输出。
采用以上技术方案的可调节亮度的LED灯具，可以利用原有的电源开关对灯具进行调光，不仅无需对现有电路的配件进行更换或者改造，而且不需要专用的遥控器、专用触摸电极、专用触控板或者专用的旋钮板。由此安装和使用更加方便。
该可调节亮度的LED灯具的控制过程如图2所示，主要包括以下步骤：
S1、电源开关由导通转至断开，取样计时电路50开始监视电源开关的状态，并开始计时；
S11、当记录的持续时间T大于取样时间上限值Tmax时，即在Tmax的时间范围内未监测到电源开关由断开转至导通时，放弃计时；在Tmax的时间范围内监测到电源开关由断开转至导通时，继续进行S2；
S2、记录电源开关断开状态的持续时间T；
S3、将记录的持续时间T与预设值T0两者数值的大小进行比较；
S41、当T≤T0时，逐渐增加灯具的亮度，直至灯具的光通量达到100％；
S42、当T>T0时，逐渐降低灯具的亮度，直至灯具的光通量达到10％。
S5、在S41或S42等灯具的亮度调节过程中，如果检测到电源开关断开，则保存电源开关断开时灯具的亮度对应的相关参数，下一次电源开关导通时，直接导入保存的相关参数，从而使灯具的亮度为上一次电源开关断开时灯具的亮度。
为使灯具亮度控制更加人性化，更符合大多数人的习惯。在本实施例中，预设值T0为1秒，取样时间上限值Tmax为30秒。在其他的一些实施例中，预设值T0还可以为1.8秒，取样时间上限值Tmax还可以为50秒。
采用以上灯具亮度控制方法可以利用原有的电源开关对灯具进行调光，不仅无需对现有电路的配件进行更换或者改造，而且不需要专用的遥控器、专用触摸电极、专用触控板或者专用的旋钮板。由此安装和使用更加方便。而且采用该灯具亮度控制方法进行调光，在关灯后不会耗电。
该可调节亮度的LED灯具不同状态下的光通量如图3所示。
图中，TA＝2秒，TB＝2秒，TC＝2秒，TD＝0.5秒，TE＝2秒，TF＝2秒，
TG＝0.5秒，TH＝2秒，TI＝0.5秒，TJ＝0.5秒，TK＝0.5秒，TL＝0.5秒。
如图所示，初始状态时，LED灯具的光通量为80％。
TA>T0,且TA处于LED灯具亮度稳定的阶段，因此，TA结束时LED灯具的亮度逐渐降低。
TB>T0,但TB处于LED灯具亮度逐渐降低的阶段，因此，TB结束时LED灯具的亮度稳定为TB开始时的亮度。
TC>T0,且TC处于LED灯具亮度稳定的阶段，因此，TC结束时LED灯具的亮度继续逐渐降低。
TD<T0,但TD处于LED灯具亮度逐渐降低的阶段，因此，TD结束时LED灯具的亮度稳定为TD开始时的亮度。
TE>T0,且TE处于LED灯具亮度稳定的阶段，因此，TE结束时LED灯具的亮度继续逐渐降低，直至LED灯具的光通量降低为10％后，稳定在光通量10％的亮度。
TF>T0,且TF处于LED灯具亮度稳定的阶段，但是此时LED灯具的光通量已经为最低值10％，无法再继续降低，因此，TF结束时LED灯具稳定在光通量10％的亮度。
TG<T0,且TG处于LED灯具亮度稳定的阶段，因此，TG结束时LED灯具的亮度逐渐增加。
TH>T0,但TH处于LED灯具亮度逐渐增加的阶段，因此，TH结束时LED灯具的亮度稳定为TH开始时的亮度。
TI<T0,且TI处于LED灯具亮度稳定的阶段，因此，TI结束时LED灯具的亮度继续逐渐增加。
TJ<T0,但TJ处于LED灯具亮度逐渐增加的阶段，因此，TJ结束时LED灯具的亮度稳定为TJ开始时的亮度。
TK<T0,且TK处于LED灯具亮度稳定的阶段，因此，TK结束时LED灯具的亮度继续逐渐增加,直至LED灯具的光通量增加至为100％后，稳定在光通量10％的亮度。
TL<T0,且TL处于LED灯具亮度稳定的阶段，但是此时LED灯具的光通量已经为最高值100％，无法再继续增加，因此，TL结束时LED灯具稳定在光通量100％的亮度。
最后，电源开关关闭，且在取样时间上限值Tmax＝30秒内未检测到电源开关导通，取样计时电路放弃计时，灯具关闭。
在其他的实施例中，灯具还可以采取以下调节方式：
当T>T0时，逐渐增加灯具的亮度，直至灯具的光通量达到100％；
当T≤T0时，逐渐降低灯具的亮度，直至灯具的光通量达到10％。
实施例2
另有一种可调节亮度的LED灯具，与实施例1的不同之处在于，储能电源在电源开关的断开后，仅可供取样计时电路和中央处理电路连续工作30-50秒钟。由此，当电源开关的断开时间长于30-50秒钟时，取样计时电路和中央处理电路也会因没有电源而停止工作，从而避免采集无效数据，节约了电能。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.灯具亮度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、开始监视电源开关的状态，并开始计时；
S2、记录电源开关由一种状态直至切换至另一种状态的持续时间T；
S3、将记录的持续时间T与预设值T0两者数值的大小进行比较；
S4、根据比较的结果选择执行以下操作：
逐渐增加灯具的亮度，直至灯具亮度最亮；
或者，
逐渐降低灯具的亮度，直至灯具亮度最暗。
2.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法，其特征在于，所述步骤S1在电源开关由导通至断开时启动，所述步骤S2记录电源开关由断开至重新导通时的时间，即电源开关断开状态的持续时间。
3.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括:
S41、当T≤T0时，逐渐增加灯具的亮度，直至灯具亮度最亮；
S42、当T>T0时，逐渐降低灯具的亮度，直至灯具亮度最暗。
4.根据权利要求1或2或3任一项所述的灯具亮度控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S5、在灯具的亮度调节过程中，如果检测到电源开关断开，则保存电源开关断开时灯具的亮度对应的相关参数，下一次电源开关导通时，直接导入保存的相关参数，从而使灯具的亮度为上一次电源开关断开时灯具的亮度。
5.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括以下步骤；
S11、当记录的持续时间T大于取样时间上限值Tmax时，放弃计时。
6.根据权利要求1或2或3任一项所述的灯具亮度控制方法，其特征在于，所述步骤S4中灯具亮度的调节通过分级调光电路或者无级调光电路实现。
7.根据权利要求1或2或3任一项所述的灯具亮度控制方法，其特征在于，所述灯具为LED灯具。
8.根据权利要求5所述的灯具亮度控制方法，其特征在于，所述预设值T0为0.8秒-1.8秒，所述取样时间上限值Tmax大于等于30秒。
9.根据权利要求1所述的灯具亮度控制方法，其特征在于，所述灯具初始光通量为5％～100％，所述灯具亮度最亮时光通量为100％，所述灯具亮度最暗时光通量为5％～20％。
10.可调节亮度的LED灯具，其特征在于，包括：
LED光源；
驱动电路，用于驱动所述LED光源工作，所述驱动电路两端分别与市电和所述LED光源连接，所述市电与所述驱动电路之间串联有电源开关；
取样计时电路，与所述电源开关信号连接，用于监视所述电源开关的状态，并记录电源开关由一种状态直至切换至另一种状态的持续时间T；
中央处理电路，包括：
比较模块，与所述取样计时电路连接，用于将记录的持续时间T与预设值T0两者数值的大小或进行比较，并根据比较的结果发出调光指令；
调光模块，与所述比较模块连接，所述调光模块的输出端与所述驱动电路连接，用于接收所述比较模块发出的调光指令，并按照调光指令调节所述驱动电路的输出功率，从而调节LED灯具的亮度；
储能电路，用于向所述取样计时电路和所述中央处理电路提供工作电流，所述储能电路输入端与所述市电连接，所述储能电路输出端分别与所述取样计时电路和所述中央处理电路连接。
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