全彩LED台灯制造技术

本发明专利技术涉及一种全彩ＬＥＤ台灯由发光主题的灯板和控制电路构成，其中灯板由至少一组ＬＥＤ发光管构成，其特点是：每一组ＬＥＤ发光管由Ｒ（红色）发光管、Ｇ（绿色）发光管、Ｂ（蓝色）发光管三种ＬＥＤ发光管构成，至少一个Ｒ发光管、Ｇ发光管、Ｂ发光管各自分别构成一个单色的ＬＥＤ矩阵，控制电路输出可以调节的直流电压分别控制每个单色的ＬＥＤ矩阵，以达到彻底消除频闪的目的。由于本发明专利技术的发光主体的灯板由三色ＬＥＤ构成，使得本发明专利技术光谱丰富、混色性好、无频闪、节能、寿命长、趣味性、安全可靠，新型实用。本发明专利技术还具有多样性，例如亮度和色彩均可以调节，达到照明标准，或者内嵌备用充电电源、时钟、ＭＰ３等等。本发明专利技术可应用于台灯类的照明和娱乐，也可以用做家庭装饰。本发明专利技术属于绿色环保类家用电子产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种照明工具，特别是一种以发光二极管作为光源的全彩LED台灯。
技术介绍
目前，市场上的台灯普遍使用的是白炽灯或荧光灯作为发光体。白炽灯直接工作在交流市电情况下，频闪现象较为严重；由于荧光发光体的激发特性，因此也存在频闪的缺陷，虽然现在可以通过提高工作频率等技术去克服这一缺陷，但是理论上依然存在频闪。已有少量的利用发光二极管作为发光体的台灯，但普遍采用的是单一的白色发光二极管，这类台灯虽然解决了白炽灯或荧光灯存在频闪的缺陷，但色谱不丰富，过于单一化，娱乐性不强。另外，红(R)、绿(G)、蓝(B)发光二极管也突破了传统技术的限制，其光电转换效率飞跃到了一个至高点，能够达到同样或者更高照度标准的情况下，LED的节能性显而易见，例如15W的LED台灯的亮度可以超越27W荧光台灯或者白炽灯的亮度。这种护眼又节能的绿色产品的专利技术，有着极为深远而广泛的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用R(红)、G(绿)、B(蓝)三基色光可以组成自然界任意色彩的原理，通过控制R、G、B三种不同颜色的LED发光强度进行混色，可以组成各种各样不同的色彩和色温，使发光体所发光线接近于自然光的全彩LED台灯，以克服上述的不足。为了实现上述目的，本专利技术由发光主题的灯板和控制电路构成，其中灯板由多组LED发光管构成，其特点是每一组LED发光管由R(红色)发光管、G(绿色)发光管、B(蓝色)发光管三颗LED发光管构成，多个R发光管、G发光管、B发光管各自分别构成一个单色的LED矩阵，控制电路的输出分别控制每个单色的LED矩阵。上述每个单色的LED矩阵由多个单色的发光管串联或并联构成。上述R-LED矩阵由多组R发光管并联构成，其中每组R发光管由4个R发光管串联组成。上述G-LED矩阵和B-LED分别由多组G发光管和多组B发光管并联构成，其中每组G发光管和每组B发光管分别由3个G发光管和3个B发光管串联组成。上述多组LED发光管共为84组，R-LED矩阵为21组R发光管并联构成，G-LED矩阵和B-LED分别为28组G发光管和28组B发光管并联构成。上述控制电路由电源、中心控制单元U1、存储器U2和3路开关电路构成，其中电源分别给控制电路和灯板提供电源，中心控制单元U1数据输入端与一个分档开关J5相连，中心控制单元U1数据端与存储器U2的数据端相接，中心控制单元U1的控制输出端分别与3路开关电路的控制输入端相连接。上述开关电路由三极管Q1、场效应管Q2、肖特基二极管D、电阻器R1～R4、电容器C1～C2、二极管D1～D2和电感器L构成，其中a、三极管Q1的基极通过电阻器R1与中心控制单元U1的控制输出端BASE相连，其发射极与电源负极相接，其集电极与场效应管Q2的栅级相连接，并通过电阻器R2与电源的正极相连接；b、场效应管Q2的输出端一端与电源的正极相连，另一端分别与肖特基二极管D的正极和电感器L的一端相接，肖特基二极管D的负极与电源负极相接，电感器L的另一端通过电阻器R4输出控制信号OUT给LED矩阵； c、电容器C1～C2、、二极管D2和电阻器R3分别并联在电感器L的另一端和电源负极之间；d、二极管D1并联在场效应管Q2的输出两端。由于本专利技术的发光主体的灯板由三色LED构成，使得本专利技术光谱丰富、混色性好、无频闪、节能、寿命长、趣味性、安全可靠，新型实用。本专利技术还具有多样性，例如亮度和色彩均可以调节，达到照明标准，或者内嵌备用充电电源、时钟、MP3等等。本专利技术可应用于台灯类的照明和娱乐，也可以用做家庭装饰。本专利技术属于绿色环保类家用电子产品。附图说明图1为本专利技术原理框图。图2为本专利技术灯板的结构原理图。图3为本专利技术控制电路中心控制单元U1原理图。图4为本专利技术控制电路中存储器U2原理图。图5为本专利技术控制电路中分档开关J5原理图。图6为本专利技术控制电路中开关电路电路原理图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述，但该实例不应理解为对本专利技术的限制。本专利技术的灯板的R-LED矩阵由R发光管D1～D84构成、G-LED矩阵由G发光管D101～D184构成、B-LED矩阵由B发光管D201～D284构成，每个矩阵负极端接电源的负极，其每个矩阵的正极端分别与控制电路中3个开关电路的输出端相连接(图2)。本专利技术的中心控制单元U1为控制IC(图3)，依靠内部程序工作。U2为SPROM存储器(图4)，用于保存当前工作状态和其他数据，中心控制单元U1对其可以读写数据，中心控制单元U1和存储器U2之间的数据传递依靠SCL和SDA两条线来完成。U3为稳压IC，输入12V电源，输出5V，供整个控制板工作。本专利技术的工作原理是上电以后，中心控制单元U1复位，开始执行程序。其引脚2、3、6每路输出IKHz的PWM方波，当按键(第19脚)按下的时间超过300mS，2、3、6脚输出的PWM方波空占比可以发生改变，方波分别加到Q1三极管基极，因此场效应管Q2处于开关状态，配合LC1振荡滤波电路，R_OUT、G_OUT、B_OUT分别输出不同的直流电压(图6)，该电压直接用来驱动灯板串联和并联的LED，致使其发光，颜色亮度均可以通过按键进行调整，实现了人机对话。每次用户按下键以后，中心控制单元U1识别并处理，用户调整完毕，将当前的各个参数保存到存储器U2，即使掉电以后重新上电，依然可以恢复以前保存的工作状态。J5为挡位选择开关(图5)，每一挡对应一种灯光类型(如标准阅读档、清凉型、暖色调、浪漫色调)。本专利技术中心控制单元U1(AT89C2051)内部的程序方法是用AT89C2051的两个定时器模拟出3路分别独立可以调节的PWM信号，分别控制三路LED电源，实现了对LED三路R，G，B的独立控制，可以混成各种各样的色彩。除颜色渐变档以外，其他各档位的亮度分成80个等级，存储在外部数据存储器内，即在存储器U2(AT24C16)建立数据表格。处理器随时调用这些数据，装入第二个定时器(第一个定时器周期固定不变)，从而实现PWM占空比的改变。其数据存储方法是第一页面(0x00-0xFF)用于保存各档位当前灯光状态，包括掉电之前所有已经存储过的状态；第二页面(0x00-0xFF)用于保存阅读档的灯光状态(亮度数据表格)；第三页面(0x00-0xFF)用于保存清凉档的灯光状态(亮度数据表格)；第四页面(0x00-0xFF)用于保存温馨档的灯光状态(亮度数据表格)；第五页面(0x00-0xFF)用于保存浪漫档的灯光状态(亮度数据表格)；第六和第七页暂未用，预留备用。注意数据存储器里的数据都是在有效范围之内，如果读取结果在范围之外，则必须进行强行纠错处理。重要说明定时器0的数值为固定的0xfe00(用于产生固定的脉冲周期)，定时器1的数字范围为0xfe02-0xffff，改变定时器1的数值，可以调整PWM的宽度。定时器0和定时器1分别分为高8位和低8位，因此理论上每路PWM有510个亮度等级。存储器的数据，只存储了定时器1的低8位字节，高8位只有0xfe和0xff两种状态，因此依靠程序分段判别，最大限度的节约了资源和存储空间。本专利技术中心控制单元U1的执行程序过程是程序上电复位，跳转到入口地址开始执行第一条指令。接下来短暂延时并清空微处理器内存。读取在外部数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全彩ＬＥＤ台灯，由发光主题的灯板和控制电路构成，其中灯板由多组ＬＥＤ发光管构成，其特征在于：每一组ＬＥＤ发光管由Ｒ发光管、Ｇ发光管、Ｂ发光管三种ＬＥＤ发光管构成，至少一个Ｒ发光管、Ｇ发光管、Ｂ发光管各自分别构成一个单色的ＬＥＤ矩阵，控制电路输出调节直流电压分别控制每个单色的ＬＥＤ矩阵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕川，
申请(专利权)人：吕川，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]