一种基于环境温度的色温可调的LED照明系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于环境温度的色温可调的LED照明系统，利用对外界温度反馈信号，进行照明色温调节，以达到在低温环境暖光照明，高温环境冷光照明的自动色温调节的照明解决方案。本系统包括由高PF值恒压源以及输出电流可调的恒流源1和恒流源2组成的LED驱动电源单元，一个将外界环境温度信号反馈给LED驱动电源的温度检测单元，一个将反馈温度信号转换为LED驱动电源调节输出电流的温度信号转换单元，一个高显色指数的LED冷光源和一个用来调节色温的LED暖光源。同时利用LED驱动电源的此功能，还可以将灯具内部的温度反馈给驱动电源，在灯具内部温度超过设定温度时，降低输出电流，以保护LED灯的安全，保证灯具的使用寿命达到设计要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED照明系统，具体地说是一种基于外界环境温度的照明色温可自动调节的新型LED照明系统。
技术介绍
发光二极管(Light-Emitting D1de，简称LED)是一种能将电能转化为光能的固态发光半导体电子元件，其耗电量低，使用寿命长(可达10万小时)，而且绿色环保，体积小，发热少，亮度高，易于调光，是新一代的节能环保光源。色温是表示光源光谱质量最通用的指标，是表示光源光色的尺度。它是按绝对黑体来定义的，绝对黑体的辐射和光源在可见区的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。色温通常用开尔文绝对温度(K)来表示。因为大部分照明光源所发出的光通称为白光，故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对比例高一些，色温提高后，能量分布中，蓝辐射的比例增加；换言之，就是光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。因此，光源色温不同，光色也不同，色温在3300K以下，光色偏红给以温暖的感觉；色温在3000?6000K之间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效果，有爽快的感觉；色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉。目前色温调节多用在显示系统上，而在照明系统，通常所使用的都是固定色温系统，但是，实际我们的生活中，由于四季的不同外界温度，导致我们在不同外界温度下，如果采用固定色温的照明系统，例如采用冷光源照明，在冬季给人寒冷的感觉，虽然符合照度要求，但是会给人强烈的不舒适感。随着人们生活水平的不断提高，人们对LED照明系统的要求也越来越高，要求照明系统能够随外界温度的变化，其色温也跟着发生变化，以满足人体的舒适感。
技术实现思路
本技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于环境温度的色温可调的LED照明系统，该系统能够根据环境温度自动调节LED冷、暖光源出光的色温，在环境温度较低时，照明系统发出低色温、暖色调的光；而当环境温度较高时，则发出高色温、冷色调的光，最大程度地满足人对外界的舒适度需求。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为，一种基于环境温度的色温可调的LED照明系统，包括高PF值(功率因数)恒压源、输出电流可调的恒流源1、输出电流可调的恒流源2、温度检测单元、温度信号转换单元、高显色指数的LED冷光源和LED暖光源，所述LED冷光源为照明系统的主要光源，所述LED暖光源为照明系统的辅助光源，起到调节色温的作用；所述高PF值恒压源将输入的AC电压转换为满足系统要求的DC电压，为后级的输出电流可调的恒流源I和输出电流可调的恒流源2提供输入能量；所述温度检测单元用于对外界环境温度以及LED冷、暖光源内部温度进行检测，并将温度信号转换为采样信号传送至所述温度信号转换单元；所述温度信号转换单元将接收到的采样信号转换为调光信号分别传输至输出电流可调的恒流源I和输出电流可调的恒流源2 ;所述输出电流可调的恒流源I和输出电流可调的恒流源2根据接收到的调光信号调节恒流源的输出电流，实现调节LED冷光源和LED暖光源的工作电流。作为本技术的一种改进，所述高PF值恒压源在输入AC电压全范围内，其PF值不小于0.9，从而减少供电系统中的无功功率，提高电网系统的利用率。作为本技术的一种改进，所述温度信号转换单元输出调光信号的模式为PWM、O?1V以及可调电阻三种模式中的至少一种。由所述温度检测单元送至所述温度信号转换单元的采样信号经转换变为恒流源可用的调光信号，用于调节恒流源的输出电流，使得恒流源输出电流与外界环境温度在一定范围内对应发生变化；同时根据LED灯具内部温度的采样信号，对灯具的工作电流进行控制，防止灯具过热，造成灯具损伤。作为本技术的一种改进，所述温度检测单元采用精密热电偶或热敏电阻等测温元件作为温度检测元件，并且温度检测元件检测得的温度信号通过引线或者无线方式进行传输，并且将温度信号准确、可靠地转换为可供所述温度信号转换单元参考的采样信号，其转换信号精度不低于±1度。此处的温度信号包括灯具外界环境温度信号以及灯具内部温度信号。作为本技术的一种改进，所述输出电流可调的恒流源I和输出电流可调的恒流源2的输出电流能够在100%?5%之间进行调节，且无频闪，低于5%时关断输出电流。 作为本技术的一种改进，所述LED冷光源选用光谱介于3300— 10000K且显色指数不小于90的冷光源，在整个照明系统中其光通量占总光通量的比例不低于70%，保证在完全使用冷光源照明时的照度达到要求。作为本技术的一种改进，所述LED暖光源选用光谱不大于3300K的红色光谱暖光源，在整个照明系统中其光通量占总光通量的比例不高于30%，，避免完全暖色照明时候的照度超过要求。本技术实现了根据外界环境温度自动调节LED照明系统出光的色温，在环境温度较低(系统默认的为低于人的体感舒适温度26°C)时，照明系统发出低色温、暖色调的光；而当环境温度较高(系统默认的为高于人的体感舒适温度26°C)时，则发出高色温、冷色调的光，最大程度地满足人对外界的舒适度需求；与此同时，还通过对LED灯具内部温度进行检测，并根据此温度对灯具的工作电流进行调节，起到保护灯具的作用，避免灯具因内部温度过高，造成灯具寿命下降甚至损坏而影响正常使用。本技术具有结构简单、使用方便、节能环保、安全可靠、使用寿命长等优点，此外，本LED照明系统还能够根据用户的需求调节色温。【附图说明】图1为本技术的系统结构框图。图2为本技术一实施例的LED冷光源驱动控制电路。图3为本技术一实施例的LED暖光源驱动控制电路。【具体实施方式】为了加深对本技术的理解和认识，下面结合附图对本技术作进一步描述和介绍。如图1所示，一种基于环境温度的色温可调的LED照明系统，在外界温度变化的时候，照明系统的色温随之发生改变，通常以26摄氏度为分界，低于26摄氏度，加入LED暖色温光源，随着温度的逐步下降，到达10摄氏度时，LED暖色温光源达到标称输出光通量；高于26摄氏度则完全采用LED冷光源照明，使人对外界的感觉比较舒适。该系统包括高PF值恒压源、输出电流可调的恒流源1、输出电流可调的恒流源2、温度检测单元、温度信号转换单元、高显色指数的LED冷光源和LED暖光源。所述LED冷光源作为照明系统的主要光源，提供70%以上的光通量，保证足够的照度要求，只有在灯具内部的温度高于系统设定温度的时候，才会将照度降低，以降低LED灯光源的温度，保证灯具可以安全工作。通常是在灯具内部温度高于60摄氏度的时候，开始将LED冷光源的工作电流降低，灯具内部温度达到80度的时候，完全关断LED冷光源的工作电流。所述LED暖光源为照明系统的辅助光源，起到调节色温的作用；通过所述输出电流可调的恒流源2的输出电流进行精密调节，并在系统设定的温度范围内，对照明系统的色温进行准确调节，已达到舒适的照明要求。 所述高PF值恒压源将输入的AC电压转换为适当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于环境温度的色温可调的LED照明系统，其特征在于：包括高PF值恒压源、输出电流可调的恒流源1、输出电流可调的恒流源2、温度检测单元、温度信号转换单元、高显色指数的LED冷光源和LED暖光源，所述LED冷光源为照明系统的主要光源，所述LED暖光源为照明系统的辅助光源，起到调节色温的作用；所述高PF值恒压源将输入的AC电压转换为满足系统要求的DC电压，为后级的输出电流可调的恒流源1和输出电流可调的恒流源2提供输入能量；所述温度检测单元用于对外界环境温度以及LED冷、暖光源内部温度进行检测，并将温度信号转换为采样信号传送至所述温度信号转换单元；所述温度信号转换单元将接收到的采样信号转换为调光信号分别传输至输出电流可调的恒流源1和输出电流可调的恒流源2；所述输出电流可调的恒流源1和输出电流可调的恒流源2根据接收到的调光信号调节恒流源的输出电流，实现调节LED冷光源和LED暖光源的工作电流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马生茂，周焱，黄思捷，顾赛燕，
申请(专利权)人：张家港麦智电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32