[实用新型]一种四通道健康LED照明装置

说明书

技术领域

本实用新型属于LED技术领域，涉及一种四通道LED健康照明装置。

背景技术

人类眼睛视网膜上的视杆细胞及视网膜色素上皮细胞（RPE）受到蓝光长时间照射会引起光损伤，与老年性黄斑变性的发病有关。蓝光的波长范围是400-500nm，与人体的生理健康有密切关系。

蓝光会引起视网膜色素上皮细胞（RPE）及视杆细胞的损伤，由于RPE细胞的死亡而导致感光细胞的丢失，从而出现老年性黄斑变性。对于正常人而言，使用蓝光成分较低的照明光源是减少蓝光损伤最有效的方法。

为了防止长时间受到蓝光辐射的视网膜产生光化学损伤，国标《GB/T 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性》对光源中蓝光伤害的有效辐射量进行了限值。蓝光伤害有效辐射值由光谱辐射亮度与蓝光危害函数B(λ)加权积分计算得到。标准中规定，对于边角小于0.011弧度的小型光源，眼睛的光谱辐照度E_λ与蓝光危害函数B(λ)加权积分后不应该超出下面的限值：

 

     

式中：

——光谱辐照度，单位为W·m^-2·nm^-1；

——蓝光危害加权函数；

——波长带宽，单位为nm；

——辐射持续时间，单位为s。

发光二极管（LED）以其高光效、长寿命、点光源、易调光、快速启动、机械性能强等优点，在照明、显示、背光等领域得到广泛的应用。

目前白光LED主要是靠450-455nm波长的蓝光芯片激发荧光粉产生，或由多种单色光或白光LED混光产生。目前市场上，不少LED灯具都存在蓝光溢出问题。另外，LED点亮的时间越长，光源中的荧光粉衰减越快，结果就会导致人眼受到的蓝光波段的光照越来越强烈。日积月累，人眼的视网膜会受到伤害。

本专利针对由多种单色光LED混合产生白光LED的方法，提出了一种设计四通道LED健康照明装置，主要特点在于在保证混合白光具有较高显色性指数Ra及较高光源辐射发光效率LER的同时，尽量减小蓝光成分的比重，从而降低蓝光伤害。在本实用新型中，以相对于等光通11时日光的光谱辐射通量来表征光源的蓝光伤害。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种基于红色、绿色、蓝色、琥珀色LED组合成白光LED的原理，获得的四通道LED健康照明装置。通过调节各单色光的比例，使得组合白光具有显色性指数Ra大于90、光源辐射发光效率较高特点的同时，减少蓝光成分对身体带来的生理伤害。

本实用新型提出的四通道LED健康照明装置，由散热器1、单色光LED芯片2、驱动模块3、调光控制电路4和控制开关5组成，其中：散热器1位于单色光LED芯片2下方，单色光LED芯片2的输入端连接调光控制电路4的输出端，调光控制电路4的输入端连接驱动模块3的输出端，驱动模块3的输入端连接控制开关5。

本实用新型中，所述单色光LED芯片2为四个，分别为红光LED、绿色LED、蓝色LED和琥珀色LED。

本实用新型中，所述调光控制电路4包括红光LED控制电路6、绿色LED控制电路7、蓝色LED控制电路8和琥珀色LED控制电路9。

本实用新型中，所述红光LED连接红光LED控制电路6，绿色LED连接绿光LED控制电路7，蓝色LED连接蓝光LED控制电路8，琥珀色LED连接琥珀色LED控制电路9。

本实用新型涉及的部件均是现有技术，但是将他们如本实用新型所提出的装置进行运用尚未见报道。

本实用新型主要采用以下的技术方案实现。通过红色、绿色、蓝色、琥珀色四种单色光LED发光比例的调节来实现。其关键技术在于产品设计阶段，具体步骤如下：

步骤一：根据红色、绿色、蓝色、琥珀色四种单色光LED的光谱功率分布曲线，进行模拟计算，得到组合后的白光在一段设定的色温区间内，显色性指数Ra大于90时，红色、绿色、蓝色、琥珀色LED的光通比例；

步骤二：在步骤一得到的结果的基础上，调整蓝光LED及绿光LED的光通量，在保证组合的白光的显色性指数Ra大于90的前提下，尽量减小组合白光中蓝光波段的比重，此时，得到的组合白光的色温也会发生小变化；

步骤三：根据步骤一及步骤二得到的红光、绿光、蓝光、琥珀光LED的发光比例，及其与驱动电流的关系，确定四种单色光LED各自控制电路的驱动电流；