[發明專利]數字控制的變色溫LED光源

無效

• 申請號: 201310017451.1
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103068130A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 孫杰;安亮;張靜文
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 李益書

技術領域

本發明屬于光學照明技術應用領域，可以通過單片機采用數字控制方法實現不同色溫的照明。

背景技術

近年來，LED以其優良的性能，被越來越多地應用于室內外照明場合。同時，不同的照明需求對照明的色溫、顯色指數等色度指標提出了新的要求。自從藍光LED被發明以來，人們開始研發各種大功率白光LED封裝技術，希望白光LED能夠取代傳統的照明光源。目前市場上白光LED生產技術主要分為兩大主流，第一為利用熒光粉將藍光LED或紫外LED所產生的藍光或紫外光分別轉換為雙波長或三波長白光，此項技術稱之為熒光粉轉換白光LED；第二類則為多芯片型白光LED，經由組合兩種（或以上）不同色光的LED組合以形成白光。第一種方法可得到中高色溫的白光，對于暖色溫顯色性較差。為了解決這一問題，通常加入紅色熒光粉，但紅色熒光粉的激發效率較低，導致整體光效偏低。第二種方法需要分別給三種芯片供電，驅動電路復雜，且三種芯片的老化衰減不一致，長期工作會導致色溫偏移。

本發明利用單芯片LED在不同驅動條件下產生不同色溫光，其方法簡單實用。

發明內容

本發明目的是解決改變LED色溫的技術問題，提供一種數字控制LED色溫的方法。

本發明提供的數字控制的變色溫LED光源包括AT89S52單片機、D/A數模轉換器、電壓電流轉換器和LED發光體；所述的AT89S52單片機依次連接D/A數模轉換器、電壓電流轉換器和LED發光體。

AT89S52單片機是一種低功耗。高性能CMOS8位微控制器，具有8K可編程Flash存儲器，該單片機用于通過數值方式控制數模轉換器輸出相應模擬電壓；

D/A數模轉換器是將單片機輸出的數字量轉化為模擬電壓，將此模擬電壓輸入到電流轉換器，以實現LED發光體的亮度控制；

電壓電流轉換器V/I，主要部分由電壓比較器串聯大功率達林頓管，再將保護二極管串聯到達林頓管上,實現了保護LED的目的。它是電壓控制的電流源，將單片機給出數字對應的模擬電壓轉換為不同的電流，以此電流驅動LED發光，驅動電路不同，LED發光的色溫也不同；

LED發光體的發光峰值波長隨驅動電流而變化，不同的峰值波長對應不同的色溫。

本發明的優點和有益效果：

本發明依據LED的光譜性能、色溫隨驅動電流的變化而變化，通過與單片機連接的數字接口實現LED照明色溫的變化，具有廣闊的應用前景。

附圖說明：

圖1：本發明的系統結構圖；

圖2：系統鍵盤電路；

圖3：單片機AT89S52最小系統；

圖4：D/A轉換芯片TLC5618；

圖5：V/I轉換電路；

圖6：系統主程序框圖；

圖7；D/A轉換子程序框圖。

圖8：不同電流驅動下LED發光效果。

具體實施例：

實施例1

如圖1所示，本發明提供的數字控制的變色溫LED光源包括AT89S52單片機、D/A數模轉換器、電壓電流轉換器和LED發光體；所述的AT89S52單片機依次連接D/A數模轉換器、電壓電流轉換器和LED發光體。

變色溫LED光源各部分的具體結構詳述如下：

1.色溫控制輸入

本系統控制部分以單片機AT89S52為核心,其中使用一個色溫選擇鍵盤，它由三個鍵構成，并與單片機P1口連接，采用巡回檢測方式檢測單片機AT89S52的P1口引腳上電平變化，以此來判斷是否有按鈕按下，且哪個按鍵按下。不同按鍵選擇不同的色溫（驅動LED的電流值）。

2.數字控制方式的實現

如圖3所示單片機P0.0、P0.1、P0.2引腳是輸出信號的引腳，它與D/A轉換芯片TLC5618連接。其中，單片機引腳P0.0與TLC5618串行數據輸入端相連，用于傳輸需要轉換成模擬電壓的數字信號。單片機引腳P0.1用于給D/A轉換芯片TLC5618輸入序列脈沖，作為TLC5618的D/A轉換時鐘信號。引腳P0.2作為TLC5618的片選信號，控制該芯片D/A轉換是否有效。整體系統工作流程按圖6實現，D/A轉換程序按圖7流程實現。

3.LED驅動