CN203289685U - 一种具有生理节律调节功能的led照明*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有生理节律调节功能的LED照明***，属于照明电气设备领域，其结构包括数个LED模块、控制模块、电源模块和分布式光敏探头，所述LED模块及控制模块均由电源模块提供工作电源，电源模块同时提供220V交流电及48V直流电以提供照明***所需的各类电源需求，LED模块和分布式光敏探头均与控制模块相连接。分布式光敏探头，用以采集照明现场光环境的色温及照度指标，并将采集光参数转化为电参数后反馈给控制模块，控制模块比对实测数据与程序预设数据进行比对，根据比对结果再调节各个LED模块的光输出。本实用新型可以根据不同照明环境场所和人群生理节律的特点，制定相应的与生理节律匹配的照明控制策略。

Description

一种具有生理节律调节功能的LED照明***

技术领域

本实用新型涉及一种照明电气设备，具体地说是一种具有生理节律调节功能的LED照明***。  

背景技术

2002年，美国Brown大学的Berson等人发现了哺乳动物视网膜的第三类感光细胞，本征感光视网膜神经节细胞（ipRGC），这一发现被Science杂志评为是当年世界上十大科学发现之一，同时这一发现也打破了人们以往对于眼睛仅是视觉器官的观念，人们开始逐步了解其实光参与调节和控制很多人体生化反应背后的机制。这类感光细胞能参与调节许多人体光生物效应，包括人体生命体征的变化，激素的分泌和兴奋程度，同时也参与到人体生理节律的调节。 

光线通过这种新发现的感光细胞和单独的神经***将信号传递至人体的生物钟，生物钟再据此调整人体大量不同的生理进程中的周期节律，包括每天的昼夜节律和季节节律以及人体的体温、人体的警觉性、皮质醇以及褪黑素的分泌。激素皮质醇（压力激素）和褪黑素（睡眠激素）在控制人体的活跃度和睡眠方面起着重要的作用。其中皮质醇可增加血液中的糖分并为人体提供能量，同时增强人体的免疫***；但是当激素皮质醇长时间处于过高的水平，人体会疲劳并且变得效率低下。早晨人体的激素皮质醇水平会增加，为人体即将来到的日间活动做准备。在整个白天活动过程中激素皮质醇均保持着较高的水平，午夜时分则降至最低的水平。睡眠激素褪黑素的水平在清晨时会下降，以减少睡眠；而当环境变暗时会再度上升，以促使健康的睡眠（皮质醇正处于最低水平）。人体的周期节律不应过多被打乱，这对于良好的健康是非常重要的。当人体的周期节律出现紊乱时，清晨明亮的光线能够帮助恢复正常的周期节律。在自然的情况下，光线（尤其是清晨的光线）使得人体内部的生物钟同步于地球的24小时明亮—黑暗循环周期。 

缺少“正常的”明亮—黑暗周期节律会造成人体的活跃性和睡眠的混乱，最后将导致人体在黑夜时分非常的活跃，而在白天期间却十分的嗜睡。出于同样的理由，乘坐飞机作跨越几个时区的长途飞行时也会出现同样的症状，即时差现象；三班倒的工作人员也有同样的经历，在每次倒班后的两天内会出现这种症状。生理节律失调严重的，还会引起消化***，神经***，免疫***等的功能衰退，并最终增加罹患恶性肿瘤的风险。之后，科学家还发现根据光对人体生理节律的影响，采用适当的光辐射可以有效地治疗季节性情绪失调（SAD）及非季节性情绪失调（Non-SAD），可以有效地缓解老年痴呆患者睡眠无规律问题，同时还可以帮助夜班工作者及长途飞行人士重新调整时差，适应新的生理节律。 

故而在某些封闭或半封闭场所，以及自然采光较差的环境下提供与人体生理节律相匹配的照明环境有利于光环境体验者的身心健康。 

发明内容

本实用新型的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种具有生理节律调节功能的LED照明***。      

　　本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有生理节律调节功能的LED照明***，包括数个LED模块、控制模块、电源模块和分布式光敏探头，所述LED模块及控制模块均由电源模块提供工作电源，电源模块同时提供220V交流电及48V直流电以提供照明***所需的各类电源需求，LED模块和分布式光敏探头均与控制模块相连接。分布式光敏探头，用以采集照明现场光环境的色温及照度指标，并将采集光参数转化为电参数后反馈给控制模块，控制模块比对实测数据与程序预设数据进行比对，根据比对结果再调节各个LED模块的光输出。

所述LED模块内所含LED颗粒的色温不同，为色温在2000K至20000K之间的白光LED模块，每个白光LED模块内所有相同色温LED颗粒由相应控制线路独立调节开关及明暗，LED的信号控制电路及驱动电源均由控制模块提供。 

所述LED模块采用LED球泡灯或LED灯管构成。 

所述LED模块内所含LED颗粒的色温依次为2000K、5000K、8000K、10000K、20000K相间排列。 

所述控制模块由具有数据计算、存储和传输功能处理器、驱动电源电路、调光电路、光参数反馈电路和人机互动界面组成，可以根据预设的与人体生理节律相匹配的照明控制程序对各个LED模块内的各路不同色温的LED进行开关和明暗调节控制；控制模块同时也支持人机界面的互动操作，通过手动选择预设场景对各LED模块作相应的调节。  

 根据不同的应用场所和使用人群，配以一套与该环境及人群生理节律特点相匹配的照明控制程序，故而每套***均拥有唯一的预设程序。 

本实用新型的一种具有生理节律调节功能的LED照明***与现有技术相比，所产生的有益效果是： 

     1）根据不同照明环境场所和人群生理节律的特点，制定相应的与生理节律匹配的照明控制策略。

2）各个LED模块内含多种不同色温的LED颗粒，单个LED模块可以提供不同色温与照度组合的光输出。 

3）控制模块采用处理器结构，同时具有数据接收、计算、存储、数据功能，满足闭环结构控制需求。 

4）电源模块同时提供220V交流电及48V直流电供照明***各功能模块使用。 

5）分布式光敏探头具备采集光度和色度的双重功能，并向控制模块定时反馈实时监测数据。 

附图说明　 

图1是照明***拓扑结构示意图；

图2是第一种结构的LED模块示意图；

图3是第二种结构的LED模块示意图。       

     具体实施方式

      下面结合附图对本实用新型的一种具有生理节律调节功能的LED照明***作以下详细地说明。   

      如附图1—3所示，本实用新型的一种具有生理节律调节功能的LED照明***，其结构包括数个LED模块1、控制模块2、电源模块3和分布式光敏探头4，所述LED模块1及控制模块2均由电源模块3提供工作电源，电源模块3同时提供220V交流电及48V直流电以提供照明***所需的各类电源需求，LED模块1和分布式光敏探头4均与控制模块2相连接。

所述LED模块1内所含LED颗粒的色温不同，为色温在2000K至20000K之间的白光LED模块，每个白光LED模块内所有相同色温LED颗粒由相应控制线路独立调节开关及明暗，LED的信号控制电路及驱动电源均由控制模块2提供。 

所述LED模块1采用LED球泡灯或LED灯管构成。 

所述LED模块1内所含LED颗粒的色温依次为2000K、5000K、8000K、10000K、20000K相间排列。 

所述控制模块2由具有数据计算、存储和传输功能处理器、驱动电源电路、调光电路、光参数反馈电路和人机互动界面组成，可以根据预设的与人体生理节律相匹配的照明控制程序对各个LED模块1内的各路不同色温的LED进行开关和明暗调节控制；控制模块2同时也支持人机界面的互动操作，通过手动选择预设场景对各LED模块1作相应的调节。       

所述各LED模块1由控制模块集中控制，包括调节LED模块的开关和明暗。根据LED模块数量的大小，选择8位或16位带数据输入，计算，存储，输出并可编程的处理器进行处理。与人体生理节律相匹配的照明控制程序预先置入，可自动控制各LED模块光输出，同时控制模块具有人机互动界面，可手动选择预设场景模式。

若干分布式光敏探头4向控制模块实时反馈照明光环境的光度和色度数据，与预置程序进行校验并修正LED模块光输出。 

本实用新型的一种具有生理节律调节功能的LED照明***其加工制作简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。　　 

       除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (3)

1.一种具有生理节律调节功能的LED照明***，包括数个LED模块（1）、控制模块（2）、电源模块（3）和分布式光敏探头（4），其特征在于，所述LED模块（1）及控制模块（2）均由电源模块（3）提供工作电源，电源模块（3）同时提供220V交流电及48V直流电以提供照明***所需的各类电源需求，LED模块（1）和分布式光敏探头（4）均与控制模块（2）相连接；

所述LED模块（1）内所含LED颗粒的色温不同，为色温在2000K至20000K之间的白光LED模块，每个白光LED模块内所有相同色温LED颗粒由相应控制线路独立调节开关及明暗，LED的信号控制电路及驱动电源均由控制模块（2）提供。

2.根据权利要求1所述的一种具有生理节律调节功能的LED照明***，其特征在于，所述LED模块（1）采用LED球泡灯或LED灯管构成。

3.根据权利要求1所述的一种具有生理节律调节功能的LED照明***，其特征在于，所述LED模块（1）内所含LED颗粒的色温依次为2000K、5000K、8000K、10000K、20000K相间排列。

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