[實用新型]一種情景模擬照明系統

有效

• 申請號: 201520318241.0
• 申請日: 2015-05-18
• 公開（公告）號: CN204697337U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 潘玉灼
• 申請（專利權）人: 泉州師范學院
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

技術領域

本實用新型涉及照明領域，具體涉及一種情景模擬照明系統。

背景技術

傳統照明系統存在亮度固定，不節能，還存在光斑小、不可調制等缺陷，遠不能適應現代社會的要求。依照不同的情景，營造出適合心理、降低勞累感的燈光亮度，合成一種舒適的燈光環境，是一種主流追求。

LED燈具有窄帶、直流供電、體積小、壽命長、節能環保等優點，但也存在光譜單一，發熱量大等缺陷。為了實現亮度與色溫可調，可用如下設計方法：

①采納不同色彩的LED合成，利用三基色紅(R)光LED、綠(G)光LED、藍(B)光組合，通過分別控制紅綠藍光的驅動電流，可以實現色溫與顯色指數(Ra)大于90的可調LED燈，但其驅動電路復雜，成本較高。

②利用多種顏色的熒光燈合成，如利用紅(R)色、藍(B)光和綠(G)色三種顏色組合，合成色溫可變與顯色指數(Ra)大于80的熒光燈，但以藍熒光燈激發紅熒光燈的激發效率極其低，且導致熒光燈照度極低、可用性差。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種情景模擬照明系統，其實現了對LED燈顯色指數與亮度的調節，可根據情景模擬出所需的燈光。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種情景模擬照明系統，包括：

為整個系統提供工作電源的開關電源；

具有三個矩形方波輸出端的單片機控制電路；

以有線或無線的方式連接于單片機控制電路的控制端，用以調節單片機控制電路的三個矩形方波輸出端所輸出的矩形方波的占空比的操作電路；

分別對應連接于單片機控制電路的三個矩形方波輸出端的紅光LED驅動電路、綠光LED驅動電路、藍光LED驅動電路；

分別連接于紅光LED驅動電路、綠光LED驅動電路和藍光LED驅動電路的輸出端的紅光LED、綠光LED和藍光LED。

所述單片機控制電路采用STM32F103C8T6芯片及其外圍電路。

所述單片機控制電路的通訊接口連接有藍牙模塊、紅外模塊或NRF模塊。

所述紅光LED驅動電路、綠光LED驅動電路和藍光LED驅動電路均包括無感電阻、三極管和功率管，無感電阻的一端連接于所述單片機控制電路相應的矩形方波輸出端，另一端連接三極管的基極，三極管的發射極接地，集電極連接功率管的柵極，功率管的漏極接電源，源極連接所述紅光LED、綠光LED或藍光LED。

所述紅光LED由兩個紅光LED串聯而成，所述綠光LED由兩個綠光LED串聯而成，所述藍光LED由兩只藍光LED串聯而成。

所述操作電路設有分別對應選擇早上的陽光、中午的陽光和傍晚的陽光的操作部件，所述單片機控制電路預置有分別對應于此三種陽光的混色模式，早上的陽光的混色模式為：綠光占空比35.6％，藍光占空比8.9％，紅光占空比50％；中午的陽光的混色模式為：綠光占空比8.9％，藍光占空比26％，紅光占空比8.9％；傍晚的陽光的混色模式為：綠占空比44％，藍光占空比8.9％，紅光占空比44.4％。

采用上述方案后，本實用新型的情景模擬照明系統，選用PWM調度技術管理情景燈亮暗，經過知矩形方波的周期改動達到調度頻率，經過改動占空比兌現調度脈寬，利用簡單的辦法實現管理流過的LED電流，從而使LED點亮并持續工作，隨占空比不斷變化，驅動電路輸出的電流恒定在不同值，LED亮暗不斷變化。工作時，通過操作電路對單片機控制電路發出控制指令，單片機控制電路輸出變化的脈寬信號給各LED驅動電路，從而改變不同色溫LED的驅動電流，進而改變不同色溫LED的光通量，也就改變不同色溫LED的光譜功率分布曲線，則由不同色溫LED產生的新的光譜功率分布曲線疊加混合形成一條新的光譜功率分布曲線，也就得到動態可調的情景模擬LED。本實用新型通過操作電路進行操作，可實現對LED燈顯色指數與亮度的調節，從而根據情景模擬出所需的燈光。

進一步地，功率管的柵極驅動采用簡單的三極管驅動放大電路，以改善功率管的導通過程，減少驅動電源的功率。當單片機控制電路直接驅動功率管時會引起被驅動功率的快速開通和關斷，這就可能造成被驅動功率管漏源極間電壓的振蕩。一則引起射頻干擾；二則有可能造成功率管遭受過高的電壓而擊穿損壞。為解決這一問題，本實用新型在被驅動功率管的柵極與單片機控制電路的輸出之間串聯一只無感電阻。

進一步地，本實用新型在單片機控制電路預置有分別對應于早上、中午、傍晚三種陽光的混色模式，用戶根據情景需要可通過操作部件方便地選擇所要的混色模式，從而模擬得到早上、中午或傍晚的燈光。