小小电灯泡，自发明以来，历经碳丝、钨丝、CFL、HID、LED等多次照明技术革新，跨越近一个半世纪，而屹立不倒，在每一次技术变革中重获新生，绵绵不绝。是什么让它的生命力如此顽强？冥冥中，或有一种力量在推动它一次次重生。我相信，这个力量就是人类与生俱来的对灯丝灯的由衷的热爱！
每一位喜爱灯丝灯，每一位为灯丝灯而辛勤劳动的人，心里不仅有一枚释放着光明的小小灯泡，更有梦（中国梦），有诗和远方～
咳 咳！对不起，跑题了。言归正转。
LED灯丝灯市场有多大、有多火，先不去探究，既然是和灯丝灯专业人士讨论技术话题，咱们就化繁就简，直奔主题。
故事从一位灯丝灯产品代表与客户的对话开始……
客户：您家的LED灯丝灯能做成调亮度（光通量）功能吗？
产品代表：Yeah, SO EASY!
For example:
图1
产品代表：形式很多，不一一例举，这是简化再简化后的电路，从旋纽式调光器到无线摇控，再到蓝牙、Wi-Fi、Zigbee控制，除了指令加工传输方式不同外，其底层调光执行原理都大同小异。无非是单向可控硅换成双向可控硅，或三极管换成场效应管，甚至继电器，种种。
客户：能做成调发光颜色（色温、色调）吗？
产品代表：依然EASY!
产品代表：把上面的电路稍作改动，能兼容两种或两种以上的灯色就可以了。也就是，把单回路升级为多回路，每个回路独立控制。
产品代表：依色温调节举例，简单来说，就是根据目标色温，选择参与调光的LED灯丝光源颜色，为每种颜色设置一个可独立调节的通道。通过调节不同色温的灯的光通量比例，实现调节混光输出的色温。
产品代表：但是，这种调光与LED灯存在兼容性问题。由于灯丝灯结构精巧，特别是灯丝LED光源部分，结构极精细，只有两个电极。要做成简单调节光通量还是没有问题的，但要实现调节色温、色调等，就必需要改变灯丝的外形，因为要实现调光至少要两种颜色的光，仅靠灯丝的两个电极是不够的。
这就需要引出更多的电极。灯丝就会变宽，灯丝灯独有的美感将不复存在。还有一折中的方式，就是采用完全独立的不同颜色的灯丝，这样可以调色，但效果将大打折扣，因为灯丝灯外壳几乎都是全透明的，没有混光效果，且仅凭人的肉眼也能看出灯内有不同的灯色。
客户静静听完LED灯丝灯产品代表的专业而又诚恳的介绍。
客户：能不能开发一款可调光调色的LED灯丝灯，无论是外观还是点亮时的效果与普通灯丝灯完全一样？
产品代表：So...Maybe…but…
情急之下，灯丝灯产品代表找到老合作伙伴，灯丝灯专业制造厂商鸿利，这才使问题有了转机。
鸿利：好的，现在就灯丝LED调光调色问题谈谈我的一些看法。
现有普通LED灯丝
电路：
图2
照片：
图3
代表产品：
图4：专利号CN201310239213.5LED灯及其灯丝
——案例引用自国家知识产权局专利数据库
http://www.pss-system.gov.cn/
典型应用：
图5
图6
特点：外形美观、易于设计。双电极、体积小、外部接线简洁、便于组装。配合PWM调光和可控硅调光驱动，可实现光通量大小调节。
缺点：只有两个电极，仅可以单路控制，不可混光混色，不可调色温、色调。
参考驱动方式：
图7
现有可调光LED灯丝
电路：
图8
照片：
图9
代表产品：
图10：专利号201310383732.9可调光LED灯丝
——案例引用自国家知识产权局专利数据库
http://www.pss-system.gov.cn/
典型应用：
图11
图12
特点：配合PWM调光，可调光通量大小，可混光混色，可实现色温、色调调节。
缺点：功能方面——四电极、外部接线复杂、难组装。结构外观——体积大、不美观，与灯丝灯外观设计不协调。
参考驱动方式：
图13
很明显，问题在于，从照明的光色调节角度来讲，上述两个方案都不完美，要么不可混光混色，实现色温色调调制。要么外形笨拙，不适于灯丝结构。有人可能会想到，同一灯泡内采用不同色温的灯丝来实现混色，答案是“当然可以”，不过前提是灯泡壳不能用透明的，否则混光效果差，视觉效果也不好。
对此，鸿利开发出一套全新灯丝灯调光调色温方案，完美解决了所有问题。
新型可调光LED灯丝
电路：
图14
结构：
图15
1-暖白2700K（可根据需要选择任意色温或单色芯片）；
2-冷白6500K（同上），1.1-芯片，1.2-荧光胶；
3-扩散胶；
4-基板，4.1电极。
效果图：
图16
典型应用：
图17
图18
特点：配合专用驱动电路，可调光通量大小，可混光混色，可实现色温、色调调节。外形与普通LED灯丝完全一致。
缺点：设计难度高，成本高，适用于中高端应用需求。
参考驱动方式：
图19双向脉宽调制
参考电路：
限于篇幅，驱动和MCU常规电路不在此展示。
图20 极性反转电路
图21 IO-LED状态关系图
参考程序流程图：
此处省略两千字。
图22软件程序流程图
原理：
下面举例说明该灯丝灯调光技术原理
以下内容涉及三个方面的基本原理，即，脉冲电流的面积等效原理；颜色混合定律之格拉斯曼混光原理；人眼的视觉暂留现象。
图23
图24
灯丝采用异步双向脉宽调制驱动控制，即在同一串联电路中，同一时间区间内，加载两个方向相反的脉动驱动电流，如图23，IF1、IF2该两个电流分别置于时间轴T的上下两个区间，其脉冲时间分别为：
IF1：表示2700K白光LED驱动电流；
IF2：表示6500K白光LED驱动电流；
t1：表示IF1瞬时开启时间，0≤t1≤T1；
t2：表示IF2瞬时开启时间，0≤ t2≤T1；
T1：表示IF1、IF2累计开启时间，T1=t1+t2；
T2：表示IF1、IF2累计关闭时间，T2=1/f-T1(f为光输出频率，一般f≥20Hz)。
IF1、IF2均由连续脉冲组成，脉冲宽度t1、t2和脉冲周期（T1+T2）均根据混光原理计算输出而获得。且，由于人眼的视觉暂留时间约0.05s～0.2s，为了光输出视觉感受更稳定、更舒适，脉冲周期一般设定为小于50ms。
根据面积等效理论，也就是冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
所以，图23中的分时控制方式，IF1和IF2作用于同一电路的不同方向上，其各自的累积量与独立电路的情况（如图24）是完全一样的，也就是说，图23与图24中，IF1与IF1´的效果是一样的，同时，IF2与IF2´效果也是一样的。
由格拉斯曼混光原理，计算2700K和6500K的混光比例，并分别赋值给t1和t2。
调节t1/t2的比值可以调节灯的色温，能实现灯色温在范围2700K～6500K（取决于参与混色的光源色温值）内可任意调节。
调节T1/（T1+T2）的比值可以调节灯输出的光通量大小，能实现灯光通量百分比在范围0～100%之间线性调节。
——结束——
以上仅为简单案例说明，该灯丝灯方案可适用于各类色温色调调制和混光混色设计。
限于篇幅，方案细节未能一一阐述，如，灯丝电流取值问题，驱动电路设计问题，软件设计问题，等等，欢迎有兴趣的朋友联系交流！
匿名