[發明專利]一種基于環境溫度的色溫可調的LED照明系統

有效

• 申請號: 201510018527.1
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104602412A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 馬生茂;周焱;黃思捷;沈衛
• 申請（專利權）人: 張家港麥智電子科技有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 呂書桁

技術領域

本發明涉及一種LED照明系統，具體地說是一種基于外界環境溫度的照明色溫可自動調節的新型LED照明系統。

背景技術

發光二極管(Light-Emitting?Diode，簡稱LED)?是一種能將電能轉化為光能的固態發光半導體電子元件，其耗電量低，使用壽命長（可達10萬小時），而且綠色環保，體積小，發熱少，亮度高，易于調光，是新一代的節能環保光源。

色溫是表示光源光譜質量最通用的指標，是表示光源光色的尺度。它是按絕對黑體來定義的，絕對黑體的輻射和光源在可見區的輻射完全相同時，此時黑體的溫度就稱此光源的色溫。色溫通常用開爾文絕對溫度(K)來表示。因為大部分照明光源所發出的光通稱為白光，故光源的色表溫度或相關色溫度即用以指稱其光色相對白的程度，以量化光源的光色表現。低色溫光源的特征是能量分布中，紅輻射相對比例高一些，色溫提高后，能量分布中，藍輻射的比例增加；換言之，就是光色愈偏藍，色溫愈高；偏紅則色溫愈低。因此，光源色溫不同，光色也不同，色溫在?3300K?以下，光色偏紅給以溫暖的感覺；色溫在?3000～6000K之間，人在此色調下無特別明顯的視覺心理效果，有爽快的感覺；色溫超過?6000K?，光色偏藍，給人以清冷的感覺。

目前色溫調節多用在顯示系統上，而在照明系統，通常所使用的都是固定色溫系統，但是，實際我們的生活中，由于四季的不同外界溫度，導致我們在不同外界溫度下，如果采用固定色溫的照明系統，例如采用冷光源照明，在冬季給人寒冷的感覺，雖然符合照度要求，但是會給人強烈的不舒適感。隨著人們生活水平的不斷提高，人們對LED照明系統的要求也越來越高，要求照明系統能夠隨外界溫度的變化，其色溫也跟著發生變化，以滿足人體的舒適感。

發明內容

本發明正是針對現有技術中存在的技術問題，提供一種基于環境溫度的色溫可調的LED照明系統，該系統能夠根據環境溫度自動調節LED冷、暖光源出光的色溫，在環境溫度較低時，照明系統發出低色溫、暖色調的光；而當環境溫度較高時，則發出高色溫、冷色調的光，最大程度地滿足人對外界的舒適度需求。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為，一種基于環境溫度的色溫可調的LED照明系統，包括高PF值（功率因數）恒壓源、輸出電流可調的恒流源1、輸出電流可調的恒流源2、溫度檢測單元、溫度信號轉換單元、高顯色指數的LED冷光源和LED暖光源，所述LED冷光源為照明系統的主要光源，所述LED暖光源為照明系統的輔助光源，起到調節色溫的作用；所述高PF值恒壓源將輸入的AC電壓轉換為滿足系統要求的DC電壓，為后級的輸出電流可調的恒流源1和輸出電流可調的恒流源2提供輸入能量；所述溫度檢測單元用于對外界環境溫度以及LED冷、暖光源內部溫度進行檢測，并將溫度信號轉換為采樣信號傳送至所述溫度信號轉換單元；所述溫度信號轉換單元將接收到的采樣信號轉換為調光信號分別傳輸至輸出電流可調的恒流源1和輸出電流可調的恒流源2；所述輸出電流可調的恒流源1和輸出電流可調的恒流源2根據接收到的調光信號調節恒流源的輸出電流，實現調節LED冷光源和LED暖光源的工作電流。

作為本發明的一種改進，所述高PF值恒壓源在輸入AC電壓全范圍內，其PF值不小于0.9，從而減少供電系統中的無功功率，提高電網系統的利用率。

作為本發明的一種改進，所述溫度信號轉換單元輸出調光信號的模式為PWM、0～10V以及可調電阻三種模式中的至少一種。由所述溫度檢測單元送至所述溫度信號轉換單元的采樣信號經轉換變為恒流源可用的調光信號，用于調節恒流源的輸出電流，使得恒流源輸出電流與外界環境溫度在一定范圍內對應發生變化；同時根據LED燈具內部溫度的采樣信號，對燈具的工作電流進行控制，防止燈具過熱，造成燈具損傷。

作為本發明的一種改進，所述溫度檢測單元采用精密熱電偶或熱敏電阻等測溫元件作為溫度檢測元件，并且溫度檢測元件檢測得的溫度信號通過引線或者無線方式進行傳輸，并且將溫度信號準確、可靠地轉換為可供所述溫度信號轉換單元參考的采樣信號，其轉換信號精度不低于±1度。此處的溫度信號包括燈具外界環境溫度信號以及燈具內部溫度信號。

作為本發明的一種改進，所述輸出電流可調的恒流源1和輸出電流可調的恒流源2的輸出電流能夠在100%～5%之間進行調節，且無頻閃，低于5%時關斷輸出電流。

作為本發明的一種改進，所述LED冷光源選用光譜介于3300—10000K且顯色指數不小于90的冷光源，在整個照明系統中其光通量占總光通量的比例不低于70%，保證在完全使用冷光源照明時的照度達到要求。