Пристрій динамічного регулювання кольорової температури і яскравості групи світлодіодних ламп з вбудованими в них датчиками кольорової температури і яскравості

Реферат: Пристрій динамічного регулювання кольорової температури і яскравості групи світлодіодних ламп з вбудованими в них датчиками кольорової температури і яскравості містить світлодіодні лампи, мікроконтролер кольору, задавач кольорової температури, вимірювач RGB-світла, алгоритми обробки кольорів, ШІМ-генератор, RGB-драйвери світлодіодних ламп і джерело живлення. UA 68727 U (54) ПРИСТРІЙ ДИНАМІЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ КОЛЬОРОВОЇ ТЕМПЕРАТУРИ І ЯСКРАВОСТІ ГРУПИ СВІТЛОДІОДНИХ ЛАМП З ВБУДОВАНИМИ В НИХ ДАТЧИКАМИ КОЛЬОРОВОЇ ТЕМПЕРАТУРИ І ЯСКРАВОСТІ UA 68727 U UA 68727 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до освітлювального обладнання, зокрема до напівпровідникової світлотехніки. Відомо кілька пристроїв групового освітлення з лампами розжарювання, лінійними і компактними люмінесцентними лампами, а також з лампами світлодіодними (ЛСД) [1, 2]. Лампи живляться напругою 220 В АС, 50 Гц. Розглянемо найближчий аналог [2] запропонованої корисної моделі - пристрій групового освітлення, який виконано на основі ламп із над′яскравими світлодіодами без оптичного зворотного зв'язку регулювання кольорової температури і яскравості. Поряд з перевагами цей пристрій має і недоліки. Одним з них є те, що робота ламп не забезпечує якості світла в робочому об'ємному просторі і не враховує деградацію кристалів світлодіодів (СД), що впливає на світловіддачу, яскравість, кольорову температуру, термін служби СД і ЛСД в цілому. У основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою динамічного регулювання кольорової температури і яскравості групи світлодіодних ламп з вбудованими в них датчиками кольорової температури і яскравості (ДКТіЯ), устрій і робота якого дозволяли б забезпечити якість світла в робочому об'ємному просторі. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що пристрій динамічного регулювання кольорової температури і яскравості групи світлодіодних ламп з вбудованими в них ДКТіЯ (ПДРКТіЯ, далі ПДР) складається з мікроконтролера кольору, який має задавач кольорової температури, вимірювач RGB-світла, алгоритм обробки кольорів, ШІМ-генератор і з'єднаний з датчиком кольорової температури і RGB-драйверами світлодіодних ламп і джерелом живлення. Сумісним з найближчим аналогом [2] є ЛСД. На кресленні зображена структурна схема ПДР. Запропонований ПДР містить наступні елементи (креслення): 1 - регулятор кольорової температури і яскравості ADJD-j823 [3]; 2 - мікроконтролер кольору ASSP; 3 - лампи світлодіодні ЛСД1 – ЛСДn; 4, 5, 6 - драйвери ЛСД відповідно DR, DG, DB; 7, 8, 9 - LEDR, LEDG, LEDB відповідно; 10 - розсіювач; 11 - датчик кольорової температури і яскравості (ДКТіЯ) (чотириканальний); 12 світлофільтри чотириканальні RGBW; 13 - інтегрований чотириканальний фотодатчик (Red, Green, Blue і яскравості White) типу ADJD-S371 або QR999 [4]; W - усереднений світловий потік білого кольору від ЛСД; R , G , B , W - світлові потоки ламп після фільтрів відповідно червоного (Red), зеленого (Green), синього (Blue) і білого (White) кольору; UW 1 , UR1 , UG1 , UB1 імпульси напруги відповідні своїм світловим потокам (після поз. 13); Л1-Лn - лінії зв'язку ЛСД з мікроконтролером кольору; U1 - Un - умовно показані лінії зв'язку імпульсів напруги між поз. 13 (ЛСД1 – ЛСДn) і поз. 2; ДЖ - джерело живлення; ЗКТ - задавач кольорової температури; IR, IG, IB струм відповідно своїм драйверам LED; DR1, DG1, DB1 - драйвери відповідних кольорів. Робота ПДР. Працює пристрій наступним чином. Всі лампи групи прийняті однаковими. Для прикладу детально розглянемо роботу ЛСД1 (поз. 3). Білий усереднений світловий потік W після розсіювача надходить до світлофільтра 12, де фільтрується і виходять відповідно своїм кольорам потоки R , G , B , W , які надходять на поз. 13, де відбувається перетворення потоків в електричні сигнали напруги (виміряні) відповідних кольорів UWввим , URввим , UGввим , UBввим , які надходять на блок порівняння контролера, порівнюються з заданими значеннями URЗАД, UGЗАД, UBЗАД, UWЗАД. Сигнал розбіжності U  Uвим  Uзад подається на блок алгоритму обробки кольору, де обробляється і надходить до ШІМ-генератора, який регулює коефіцієнт заповнення ШІМсигнала керування і драйверів 4, 5, 6 ЛСД відповідних каналів RGB. Після драйверів струм керування IR, IG, IB надходить до світлодіодів джерела світла LEDR, LEDG, LEDB відповідно 7, 8, 9. Система зворотного зв'язку ASSP [3] буде регулювати вихідні дані до тих пір, поки наступить залежність U  0 . В цьому випадку Uзад  Uвим , тобто на виході з джерела світла буде підтримуватись постійне значення кольорової температури і яскравості в залежності від деградації кристалів світлодіодів. У міру старіння СД струм RGB-світлодіодів буде зростати і термін служби ЛСД і пристрою в цілому буде подовжений. ПДР може легко керуватись дистанційно за заданою програмою. Цей пристрій економний, тому що мікроконтролер кольору прийнятий один на групу ламп. Керування відбувається з одного місця за системою зворотного зв'язку, чим забезпечується якість світла. Джерела інформації: 1. Справочная книга для проектирования электрического освещения. / Под ред. Г. М. Кнорринга. - Л.: Энергия, 1976. - 384 с: ил. 1 UA 68727 U 5 2. Носанов М. Л., Тимченко В. І. та ін. Лампа на основі над′яскравих світлодіодів комбінована. Патент України на КМ № 24232. Бюл. № 9 від 26.05.2007 р. (найближчий аналог). 3. Буданова А. Управление цветом комбинированного светодиодного RGB-источника света. // Полупроводниковая светотехника. - 2010. -№ 3.-С. 32-35. 4. RGB цифровые датчики цвета. Каталог фирмы Avago Technologies, 2007 (http://www.avagotech.com). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Пристрій динамічного регулювання кольорової температури і яскравості групи світлодіодних ламп з вбудованими в них датчиками кольорової температури і яскравості, що містить n-у кількість світлодіодних ламп і мікроконтролер кольору (МКК), який відрізняється тим, що МКК складається з задавача кольорової температури, вимірювача RGB-світла, алгоритмів обробки кольорів і ШІМ-генератора, який з'єднаний з датчиками кольорової температури і RGBдрайверами світлодіодних ламп і джерелом живлення. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2