[发明专利]LED调光灯装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED调光灯装置，具体来说是一种能够根据使用场所对光照强度的不同需求任意改变照度，且照射区域内亮度均匀的灯具，属于节能型LED灯具控制领域。

背景技术

随着科学技术和社会的进步，灯具也逐渐的变化了，从功耗高、发光率低的白炽灯到功耗低、发光率高但寿命短的日光灯，从价格便宜、能耗低、发光率高的节能灯到灯的颜色可以通过遥控去改变，灯的寿命更长，体积更小，在未来的几十年里叱咤风云的-LED灯具，LED灯有工作寿命长、低功耗、响应时间快、体积小、重量轻、耐抗击、可调光、调色、环保等优点。但设计LED灯具还需要讲究方法的，目前市面上LED调光的方式主要有三种：一是线性调光，二是可控硅调光，三是PWM调光。线性调光主要基于简单的分压原理，其优点是应用简单，不产生干扰，缺点在于不灵活、效率低下，而且在降低LED电流的时候，会引起白光LED向黄色光谱偏移，同时还会因为分压产生过多的热量。可控硅调光是目前在白炽灯和节能灯应用中被普遍采用的一种调光方式。它的工作原理是将输入电压的波形通过导通角切波之后，产生一个切向的输出电压波形。应用切向的原理，可减少输出电压的有效值，以此来降低普通负载(电阻负载)的功率。可控硅调光的优点在于工作效率较高，性能稳定。但是基于其工作原理，在应用时也存在一些设计缺陷，缺陷的根源在于可控硅导通后需要一个维持电流来保持导通，否则会恢复到截止状态。不同的可控硅维持电流不同，通常在几mA至几十mA之间，有的甚至达到50mA。而功率越大，需要的维持电流就越大，如果维持电流不够，则导通角不稳定，输出的波形也会不均匀，而且会产生颤动和尖峰，当将这样的不稳定输出加到LED上时就会出现闪烁。之前的白炽灯由于是线性负载，而且工作电流一般都会超过50mA，所以不会出现闪烁的现象，因此目前市面上适用于白炽灯的可控硅调光器不直接适用于LED产品，需要对其进行设计改进以符合LED的工作特性。

鉴于此，本发明设计了一种基于PWM调光技术的LED灯具。在进行脉冲宽度PWM调光时，需要提供一个额外的脉冲宽度调节信号源。通过改变输入的脉冲信号占空比来调制LED驱动芯片对功率场效应管的栅极控制信号，从而达到调节通过LED电流大小的目的。这种调光技术的优点在于应用简单、效率高、精度高，且调光效果好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种操作方式简单、多样且控制精度高、照射区域照度均匀的一种LED调光灯装置。

本发明所采用的技术方案是：一种LED调光灯装置，包括主控模块(1)；与主控模块(1)相连的通讯模块(2)；与通讯模块(2)相连的是上位机(3)；与主控模块(1)相连的按键模块(4)；与主控模块(1)相连的显示模块(5)；与主控模块(1)相连的驱动模块(6)；驱动模块(6)相连的LED灯板(7)；与主控模块(1)相连的电源模块(8)。

所述主控模块(1)选用的是ATmega16单片机最小系统模块，用于信息的处理。

所述通讯模块(2)选用的是RS485串口通信，与上位机组网通信。

所述上位机(3)是普通的PC机。

所述按键模块(4)用于输入要求的指令，用于输入要求的指令，共有四个按键，分别是模式切换键、步进值切换键、步进加键、步进减键，模式切换键可快速切换6种照度模式。

6种照度模式，分别为：

模式一：灯全灭

模式二：灯光亮度18％，亮度大约2000LUX

模式三：灯光亮度22％，亮度大约2500LUX

模式四：灯光亮度27％，亮度大约3000LUX

模式五：灯光亮度32％，亮度大约3500LUX

模式六：灯光亮度36％，亮度大约4500LUX

步进值切换键可以设定4种步进方式，分别为步进1、5、10、20。按下步进加键，照度按照设定的步进加，按下步进减键，照度按照设定的步进减。

所述的显示模块(5)采用12864液晶显示屏，用于模式切换、步进值切换、步进加、步进减的按键操作时对应数值的显示，以及当前亮度百分比和实时时间的显示。

所述的驱动模块(6)选用的是DD311单通道输出的LED恒流驱动器是专为驱动大功率LED而设计的芯片，用于驱动LED灯板。

所述LED灯板(7)是由600颗LED灯组成的LED灯板。

所述电源模块(8)采用LM2576系列开关稳压集成电路作为ATmega16单片机稳压电源的核心器件。

附图说明

图1是本发明的组成框图；