[发明专利]一种同时调节亮度和色温的装置、方法及LED灯具

权利要求书

1.一种同时调节亮度和色温的装置，其特征在于，包括相位控制调光器、整流模块、相位检测模块、电流控制模块和LED模块，通过相位控制调光器切割输入交流电的相位改变交流电的有效电压，并由整流模块对切割后的交流电进行整流处理输出至LED模块，调节LED模块的亮度；通过所述相位检测模块检测切割后的相位信息，并根据切割后的相位信息输出电流控制信号至电流控制模块，所述电流控制模块根据所述电流控制信号控制LED模块的混色亮度比例变化，调节LED模块的色温；

所述相位检测模块包括电压采样单元、比较单元、计时器、运算逻辑单元和控制信号转换器；通过电压采样单元对整流模块的输出电压进行采样并设置电压检测阈值；由比较单元比较整流模块的输出电压和电压检测阈值的大小，并输出相应的电平；由计时器根据比较单元输出的电平进行计时并输出计时值；运算逻辑单元根据所述计时值计算LED模块的电流值；控制信号转换器根据所述电流值输出相应的电流控制信号至LED模块；

由所述控制信号转换器将所述电流值转换为相应的电流控制信号，控制所述LED模块的混色亮度比例变化；

所述运算逻辑单元根据需求设计不同的算法，通过算法实现色温随亮度连续变化、或实现某个亮度范围内保持一种色温、或实现亮度不变，只有色温变化；

实现色温随亮度连续变化的算法为：Iled1＝Iint*Tcut/T；Iled2＝Iint*(T-Tcut)/T；Iint为输入电源无切割下两串灯串的电流之和，T为交流电整流后的周期，Tcut＝Tcalc-Toffset，Toffset利用三角函数公式根据Vth和Vmax算出，Iled1和Iled2分别为两路LED灯串的电流，Tcalc为所述计时值，Vth为所述电压检测阈值，Vmax为整流桥输出电压的最大值；

实现某个亮度范围内保持一种色温的算法为：如果Tcalct1，Iled1＝I11，Iled2＝I21；如果t1Tcalct2，Iled1＝I12，Iled2＝I22；如果t2Tcalct3，Iled1＝I13，Iled2＝I23；……以此类推；

实现亮度不变，只有色温变化的算法为：让两个灯串的电流之和Icut根据有效电压的减少而增加，根据需要调整Iled1和Iled2的比例关系，Icut公式如下：

0≤TcutT，此时再令Iled1＝Icut*Tcut/T；Iled2＝Icut*(T-Tcut)/T。

2.根据权利要求1所述的同时调节亮度和色温的装置，其特征在于，所述电流控制模块包括第一电流控制单元和第二电流控制单元，所述LED模块包括色温不相同的第一LED灯串和第二LED灯串；所述运算逻辑单元根据计时值分别计算第一LED灯串的电流和第二LED灯串的电流，并经控制信号转换器分别转换为第一电流控制信号和第二电流控制信号；所述第一电流控制单元和第二电流控制单元根据第一电流控制信号和第二电流控制信号分别控制第一LED灯串和第二LED灯串的电流，控制所述第一LED灯串和第二LED灯串的混色亮度比例，调节LED模块的色温。

3.根据权利要求1所述的同时调节亮度和色温的装置，其特征在于，当整流模块的输出电压小于电压检测阈值时，所述比较单元输出第一电平；当整流模块的输出电压大于电压检测阈值时，所述比较单元输出第二电平；当比较单元的输出电平从第二电平翻转至第一电平时，计时器清零并开始计时，当比较单元的输出电平从第一电平翻转至第二电平时，计时器停止计时并输出计时值。

4.根据权利要求1所述的同时调节亮度和色温的装置，其特征在于，所述电压采样单元包括第一电阻、第二电阻和第一电源，所述第一电阻的一端连接整流模块的输入端，所述第一电阻的另一端连接第二电阻的一端和比较单元；所述第二电阻的另一端连接第一电源的负极和地；所述第一电源的正极连接比较单元；所述第一电源输出的电压为电压检测阈值。

5.根据权利要求4所述的同时调节亮度和色温的装置，其特征在于，所述比较单元包括比较器，所述比较器的正相输入端连接第一电阻的另一端，所述比较器的反相输入端连接第一电源的正极，所述比较器的输出端连接计时器的输入端。