Led光源色溫自動穩定裝置及自動穩定色溫的led照明系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED照明技術領域，尤其涉及一種LED光源色溫自動穩定裝置及自動穩定色溫的LED照明系統。
【背景技術】
[0002]光源的色溫是指光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度(color temperature)。在日常生活中，人類已經適應了太陽光的動態變化，例如日出和日落時的色溫大約為2000K，日出一小時后的色溫大約為3500K，中午的太陽光色溫大約為5300K。研宄表明，照明環境的光源色溫對人體晝夜節律和環境溫度變化時的體溫調節和熱平衡都起到一定的作用，色溫還會影響到人們對視覺環境的感知。由于當今人們對照明品質的高要求，可調色溫的燈具已經應用于日常生活中。目前常用的LED色溫調節技術有以下三種:
[0003](I)通過紅、綠、藍、白光四色LED混光產生不同色溫白光技術，也稱RGBW技術；
[0004](2)采用多芯片集成白光LED，通過芯片組合的選擇和切換實現色溫可調；
[0005](3)由低色溫白光LED和高色溫LED混光和亮度調節實現色溫可調，即冷暖白光LED混色技術。
[0006]在調色溫的同時，驅動電流的增大會使LED的功率發生變化進而導致LED的結溫的變化，表現在輸出光譜中則是LED的峰值波長發生移動，即光源的色品坐標會發生變化，此外，調節過程還會受到熒光粉技術、封裝工藝、溫度和外界環境變化等因素影響。無論上述哪種色溫調節技術，在滿足顯色指數要求的條件下，色溫調節的預期值往往都會發生波動，達不到某些對環境色溫要求較高的場所對色溫準確性和穩定性的要求。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種LED光源色溫自動穩定裝置及自動穩定色溫的LED照明系統，可使LED光源的色溫自動保持穩定。本實用新型是這樣實現的:
[0008]一種LED光源色溫自動穩定裝置，包括顏色傳感器、微控制器及恒流驅動器；
[0009]所述顏色傳感器用于實時檢測LED光源的當前色溫；
[0010]所述微控制器與所述顏色傳感器連接，用以接收所述LED光源的當前色溫數據，并據此產生色溫調節信號；
[0011]所述恒流驅動器與所述微控制器連接，用以根據所述色溫調節信號調節所述LED光源的色溫；
[0012]所述顏色傳感器通過I2C總線與所述微控制器連接；
[0013]所述顏色傳感器上設置有IR遮光片，用于濾除遠紅外光。
[0014]進一步地，所述色溫調節信號為PWM控制信號。
[0015]進一步地，所述微控制器為51內核微控制器。
[0016]進一步地，所述顏色傳感器包括一個8X2光電二極管陣列；所述光電二極管陣列的16個光電二極管分為四類，分別為:4個具有紅色濾光器的光電二極管，4個具有綠色濾光器的光電二極管，4個具有藍色濾光器的光電二極管，剩余4個沒有濾光器的光電二極管。
[0017]進一步地，所述8X2光電二極管陣列中，四類光電二極管交替排列，同類光電二極管分散分布在所述光電二極管陣列中。
[0018]進一步地，所述顏色傳感器還包括模數轉換器及單片CMOS集成電路；所述光電二極管陣列通過所述模數轉換器與所述單片CMOS集成電路連接。
[0019]一種自動穩定色溫的LED照明系統，包括如上所述的LED光源色溫自動穩定裝置，還包括LED光源；所述LED光源與所述LED光源色溫自動穩定裝置的恒流驅動器連接。
[0020]進一步地，所述LED光源色溫自動穩定裝置集成在所述LED光源內。
[0021 ] 進一步地，所述LED光源包括紅光LED發光單元、綠光LED發光單元、藍光LED發光單元及白光LED發光單元；所述恒流驅動器具有四路恒流輸出，所述四路恒流輸出分別與所述紅光LED發光單元、綠光LED發光單元、藍光LED發光單元及白光LED發光單元連接。
[0022]進一步地，還包括遠程計算機，所述微控制器與所述遠程計算機通過Zigbee連接。
[0023]與現有技術相比，本實用新型利用顏色傳感器、微控制器及恒流驅動器與LED光源形成閉環控制回路，可根據環境變化自動穩定LED光源的色溫，不受環境溫度、LED光源熒光粉技術、封裝工藝等不可控因素的影響，尤其適合在對環境色溫要求較高的場所應用。
【附圖說明】
[0024]圖1:本實用新型自動穩定色溫的LED照明系統組成示意圖；
[0025]圖2:所述LED照明系統的進一步組成示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0027]結合圖1及圖2所示，本實用新型自動穩定色溫的LED照明系統包括LED光源色溫自動穩定裝置及LED光源4。LED光源色溫自動穩定裝置包括顏色傳感器1、微控制器2及恒流驅動器3。
[0028]顏色傳感器I用于實時檢測LED光源4的當前色溫；微控制器2與顏色傳感器I連接，用以接收LED光源4的當前色溫數據，并據此產生色溫調節信號；恒流驅動器3與微控制器2連接，用以根據色溫調節信號調節LED光源4的色溫。
[0029]顏色傳感器I包括8X2光電二極管陣列、模數轉換器以及一個單片CMOS集成電路，光電二極管陣列通過模數轉換器與單片CMOS集成電路連接，能夠準確地測定環境光的色度。顏色傳感器I通過CMOS集成電路與微控制器2連接，用于輸出色度數據，并且該CMOS集成電路提供一個16位的數據輸出。顏色傳感器I可對環境光的R(紅)、G(綠)、B (藍)、K白)四通道光的亮度信號進行分別采集，得到R、G、B三刺激值，并換算成當前環境光的色溫值。圖2中示出了光電二極管陣列排列示意圖，在該光電二極管陣列的總共16個光電二極管101(帶有橫條文、豎條紋、斜條紋以及不帶條文的小方框)分為四類，分別為:4個(帶有豎條紋的小方框)具有紅色濾光器的光電二極管101，4個(帶有橫條紋的小方框)具有綠色濾光器的光電二極管101，4個(帶有斜條紋的小方框)具有藍色濾光器的光電二極管101，以及4個(不帶條文的小方框)沒有濾光器的光電二極管101。由于具有特定顏色的濾光器或不具有濾光器，因此不同類光電二極管101所能通過的光的顏色是不同的，從而可檢測環境光中的不同顏色通道的亮度。由圖2可以看出，這四類光電二極管101交替排列，從而使同類光電二極管101分散分布在該陣列中，能夠最大限度地減少入射光輻射的不均勻性，從而提高檢測精確度。每一類的4個光電二極管101并聯連