專利名稱：程控混色led投光燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及LED照明技術領域，特別是一種程控混色LED投光燈。
背景技術：
LED投光燈具有體積小、功率小、壽命長、顏色飽和且無紫外光的特 點。隨著LED技術的發(fā)展，LED獲得了廣泛地應用，特別是用于1)向 觀看者直接發(fā)出光的設備，如LCD屏幕的背部照明、指示燈、LED大屏 幕等；2)用LED的光源射到另一個物體或物體表面而被觀看者看到的設 備，如投光燈，或說泛光燈、射燈。然而，由于存在單位亮度成本高的 問題，LED投光燈目前還沒有被很好地推廣應用，市場上所見到的產品， 多是利用簡單的電子電路通過大電流來增加其發(fā)光強度，以期解決亮度成 本高的問題。如此，雖然通過加大LED工作電流的辦法，能短暫提高亮度， 但卻大大縮短了LED應有的壽命，增加了產品的使用成本，也限制了市場 銷售。另外，我們發(fā)現LED的亮度受其工作溫度影響較大，溫度越高，亮 度越低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是要設計一種可在計算機芯片控制下程控、恒電流高亮 度驅動LED混色投光的LED投光燈。
本發(fā)明的技術方案如下
一種程控混色LED投光燈，包括控制器和紅、綠、藍三個LED燈組中 至少二個LED燈組，在控制器上設有單片計算機、對外通訊接口和相應數 量的LED燈組驅動電路，在單片計算機內和/或外設有程序和數據存儲器， 其特征在于所述單片計算機上對應于LED燈組設有用來控制所述LED燈組驅動電路的輸出控制接口，驅動電路為P麗脈寬控制恒流輸出開關電源，
其輸出端分別與所述LED燈組對應相連，程序和數據存儲器中設有可使控 制接口在設定程序控制下向驅動電路輸出頻率和占控比可調的脈寬調制 信號從而使LED燈組的發(fā)光亮度、色彩、頻率按程序變化的控制模塊。 更為具體的措施如下所述
所述LED燈組有三個，分別由一個以上紅、綠、藍色LED構成；所述 脈寬調制信號根據程序事先設定的輸出色彩和亮度要求的在0至255級占 空比內變化，使各LED燈組在程序控制下輸出特定的色彩和亮度。
在所述LED燈組內設有溫度傳感器，與之相連，在控制器上還設有溫 度監(jiān)控電路。
所述P麗脈寬控制恒流輸出開關電源是一種基于脈寬調制集成電路、 場效應管及外圍電路構成的P麗脈寬控制恒流開關電源。
本發(fā)明程控混色LED投光燈通過內置單片計算機的輸出控制接口在程 序控制下，結合溫度監(jiān)控，對紅、綠、藍三色LED燈組進行在0至255級 P麗脈寬恒流混色、變頻控制，使各LED燈組在工作在最佳、高亮狀態(tài)， 具有體積小、亮度高、節(jié)能、壽命長、顏色飽和、色彩絢麗的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的電路原理方框圖2是圖1中溫度監(jiān)控電路的原理圖。
圖3是圖1中P麗脈寬控制恒流輸出開關電源的電路原理圖。
具體實施例方式
一種程控混色LED投光燈，包括系統(tǒng)電源l，控制器2和紅、綠、藍 三個LED燈組LEDR、 LEDG、 LEDB。
在控制器2上設有單片計算機21、對外通訊接口 26、 27和相應數量 的LED燈組驅動電路23、 24、 25，在單片計算機內和/或外設有程序和數
據存儲器22。單片計算機上對應于LED燈組設有用來控制LED燈組驅動電 路的輸出控制接口 R、 G、 B。在控制器上還設有用于參數設置的LCD顯示 器4及鍵盤5。
LED燈組的驅動電路為P麗脈寬控制恒流輸出開關電源6，其是一種 基于脈寬調制集成電路、場效應管及外圍電路構成的P麗脈寬控制恒流開 關電源，其輸出端分別與各自的LED燈組對應相連，程序和數據存儲器中 設有可使控制接口在設定程序控制下向驅動電路輸出頻率和占控比可調 的脈寬調制信號從而使LED燈組的發(fā)光亮度、色彩、頻率按程序變化的控 制模塊。脈寬調制信號由程序設定，可在0至255級內變化，使各LED燈 組在設定程序控制下混色。
對外通訊接口26、 27為DMX512接口，單片計算機通過該接口與外接 上位數控裝置或下位數控裝置(如上位LED投光燈、下位LED投光燈， 或上位計算機)主/從連接。
在LED燈組內設有溫度傳感器3，與之相連，在控制器上還設有溫度 監(jiān)控電路28。溫度監(jiān)控電路28是一種基于LM358運算放大器和分壓基準 電路的比較器。單片計算機根據LED燈組的溫度對其進行功率調控，可有 效控制LED燈組的最佳工作狀態(tài)。
脈寬調制集成電路可選擇UC3842或UC3843，場效應管可選擇 IRF244N，如圖3所示，P麗脈寬控制恒流輸出開關電源的基本原理是1、 單片計算機將顏色灰度信號轉成P麗脈寬調制信號后，經輸出控制接口 R、 G、 B輸出給P麗脈寬控制恒流輸出開關電源的輸入端口 IN，控制脈寬調 制集成電路UC3842 (或UC3843)'的工作狀態(tài)；2、經UC3842轉換后，由 其6腳輸出PWM驅動信號驅動大功率場效應管IRF244N; 3、紅、綠、藍三 色LED燈組LEDR、 LEDG 、 LEDB分別與各自的在LED+和LED-輸出端相連； 4、電阻R20是電流采樣電阻，采樣信號經三極管Tl放大后，從UC3842
的2腳輸入；5、電阻R18是電壓采樣電阻，采樣信號從UC3842的3腳輸 入；6、 UC3842通過電流反饋和電壓反饋信號達到恒流控制的目的。更詳 細的工作原理請參考MOTOROLA等公司相關的技術手冊。
權利要求
1、一種程控混色LED投光燈，包括控制器和紅、綠、藍三個LED燈組中至少二個LED燈組，在控制器上設有單片計算機、對外通訊接口和相應數量的LED燈組驅動電路，在單片計算機內和/或外設有程序和數據存儲器，其特征在于所述單片計算機上對應于LED燈組設有用來控制所述LED燈組驅動電路的輸出控制接口，驅動電路為PWM脈寬控制恒流輸出開關電源，其輸出端分別與所述LED燈組對應相連，程序和數據存儲器中設有可使控制接口在設定程序控制下向驅動電路輸出頻率和占控比可調的脈寬調制信號從而使LED燈組的發(fā)光亮度、色彩、頻率按程序變化的控制模塊。
2、 依照權利要求1所述的程控混色LED投光燈，其特征在于所述LED 燈組有三個，分別由一個以上紅、綠、藍色LED構成；所述脈寬調制信號根 據程序事先設定的輸出色彩和亮度要求的在0至255級占空比內變化，使各 LED燈組在程序控制下輸出特定的色彩和亮度。
3、 依照權利要求1所述的程控混色LED投光燈，其特征在于在于所述通 訊接口為DMX512接口，所述單片計算機通過該接口與外接上位數控裝置或下 位數控裝置主/從連接。
4、 依照權利要求l、 2或3所述的程控混色LED投光燈，其特征在于在 所述LED燈組內設有溫度傳感器，與之相連，在控制器上還設有溫度監(jiān)控電 路。
5、 依照權利要求4所述的程控混色LED投光燈，其特征在于所述P麗 脈寬控制恒流輸出開關電源是一種基于脈寬調制集成電路、場效應管及外圍 電路構成的PWM脈寬控制恒流開關電源。
6、 依照權利要求4所述的程控混色LED投光燈，其特征在于所述溫度監(jiān) 控電路是一種基于LM358運算放大器和分壓基準電路的比較器。
7、 依照權利要求5所述的程控混色LED投光燈，其特征在于所述脈寬調制集成電路的型號是UC3842或UC3843，所述場效應管的型號是IRF244N。
8、依照權利要求1所述的程控混色LED投光燈，其特征在于在所述控制 器上還設有用于參數設置的LCD顯示器及鍵盤。
全文摘要
一種程控混色LED投光燈，包括控制器和紅、綠、藍三個LED燈組中至少二個LED燈組，在控制器上設有單片計算機、對外通訊接口和相應數量的LED燈組驅動電路，在單片計算機內和/或外設有程序和數據存儲器。驅動電路為PWM脈寬控制恒流輸出開關電源，程序和數據存儲器中設有可使控制接口在設定程序控制下可向驅動電路輸出頻率和占控比可調的脈寬調制信號從而使LED燈組的發(fā)光亮度、色彩、頻率按程序變化的控制模塊。本發(fā)明結合溫度監(jiān)控，通過對紅、綠、藍三色LED燈組進行在0至255級PWM脈寬恒流混色、變頻控制，使各LED燈組在工作在最佳、高亮狀態(tài)，具有體積小、亮度高、節(jié)能、壽命長、顏色飽和、色彩絢麗的優(yōu)點。
文檔編號F21S8/00GK101196276SQ200710030350
公開日2008年6月11日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權日2007年9月21日
發(fā)明者陳家強 申請人:廣州市雅江光電設備有限公司