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光谱调变技术启led灯珠机动补偿机制 LED照明颜色

统佳光电

遭到正向电流、使用寿命以及温度效应影响,LED照明体系运作时期会孕育发生颜色偏移征led灯珠与象,是以半导体厂已经在新一代聪明型LED驱动方案中,插手光谱调变技能,哄骗回馈讯号举行LED光谱特征赔偿,到达颜色一致的效果。

假如请消费者描写完善光源所应具备的特征,那末在他们的描写中,你可能听到--功耗要最低、光输出以及颜色是可调解的、使历时间长等要求,但这只是部门抱负特征。功耗要低即代表需要最低的输入能量,也就是指输入功率高效地转换为流明输出,被称为电源效率;调治光输出与削弱光明度的调光有关,或者可以增长照明装备的颜色调治,以便模仿白日与夜晚相对于的状态;而且藉着调治流过发光二极体(LED)的偏压电流(Bias Current),将光输出维持在较长的使用寿命时期。

白炽灯电源效率低且使用寿命也较短,钠灯可供选择的颜色很少而且使用寿命短,萤光灯在改装(Retro-fit)运用中调光选择较少,且使用寿命短。相较之下,高亮度LED可具备精良的发光效能、较长的使用寿命、易于调光节制的颜色选择且无紫外线(UV),这些特征均可以具有节制器的聪明设计或者LED驱动器实现。聪明LED驱动器可以在使用时期内针对于亮度衰减举行调治,提供驱动特征来调治颜色,并得到所需颜色以及亮度的LED分选(Binning),其做法是经由过程针对于体系中一组差别LED使用光谱调变,来得到所需的颜色以及亮度。 

光谱调变实现多样色采

光谱调变联合数种LED的光谱能量漫衍,例如适量地混淆红光、绿光以及蓝光LED可孕育发生白光。这类三原色(RGB)组合还可用于创造险些所有颜色的光。假如LED驱动器没有被设计来调治一组差别的LED,那末设计职员必需从分选组合LED中选择以便创造出特定的颜色。分选组合是制造商按照发光流明以及颜色将LED分类的历程。图1是一个实例,显示用于LED财产尺度设定的分选组合。



图1    在色度图上的LED分选组合

分选组合由绘制在色度图上的矩形区域显示。一组包罗特定分选组合LED的照明装备,在颜色以及亮度特征方面将会很邻近。然而,在包罗很多照明装备的年夜型办公室或者工场情况中,分选组合可能仍会致使不匀称的光色,这在一组年夜型照明装备中显而易见。一个经分选组合的LED设计没法提供转变照明装备颜色的要领。哄骗回馈来调变体系中差别LED光谱特征的一组差别颜色LED,可以或许在办公室情况中成立起赔偿照明体系,从而在整个房间内形成匀称的效果。光谱调变还可以赔偿其他影响,例如窗户朝外的房间边上的天然光或者反射进房间的走廊照明。 

LED的另外一个影响是因LED正向电流变化而引起的色偏。图2显示用于LED财产设置的颜色变化与正向电流间的瓜葛。LED驱动器可以设计成接纳严酷的恒定电流(Constant Current, CC)输出容差,然而,严酷的CC容差将增长LED驱动器的成本。业界较低成本方案是设计职员使用回馈体系调治LED色偏,这类做法中,因为正向电流颠末一组LED,回馈可用来赔偿颜色变化。 



图2    运用中的LED灯单位

分选组合LED凡是带来制造方面的影响,致使LED采购成本的增长。正由于LED分选组合设置是特定的,一些LED驱动器可能仍旧不克不及与颠末浩繁照明装备的分选组合LED运用之正向偏置电流设置相匹配。别的,温度效应以及寿命退化影响,也会引起照明装备颜色的变化。 

[@B]光谱调变回馈法主动调色[@C] 光谱调变回馈法主动调色

光谱调变回馈法系可以抵消体系变化影响的回馈或者节制方案,可创造主动调治颜色以及亮度的照明装备。色采感测器以及微节制器可用于处置惩罚感测器输入,例如,色采感测器使用光电二极体,接纳非有机的(Non-organic)三路滤色器,在温度以及老化变化方面提供精彩的不变性以及极低漂移,且滤色器可设计成用于实行人眼的光谱敏感曲线(CIE1931)。闭合回路光谱调变光源的道理图如图3所示。 



图3    光谱调变光源

图3所示为接纳微节制器的节制回路。节制回路led灯珠贴片厂家经由过程感测器来丈量亮度以及颜色,并使用脉宽调变(PWM)讯号来调治LED灯串中的电流。该方案哄骗PWM输入讯号,节制个体LED串电流。电源可所以功率因数校订(Power Factor Correction, PFC)前级,后接半桥谐振(LLC)直流对于直流(DC-DC)次级,以便为多个LED灯串供电,如图4。电源也能够是一个现有的设计,接纳节制回路节制对于电源的回馈。替换设计可使用三个功率转换器(30瓦(W)/10瓦/10瓦)构成,各自节制三组LED串,使用白光、绿光以及虎魄光孕育发生一个以白光为根蒂根基的调变体系,或者使用带有不异电源的三种灯串来混淆红光、绿光以及蓝光三种LED灯串,实现更宽泛的颜色调变规模。毋须对于LED颜色举行分选组合,且厂商可选择具备照明运用所需机能的低成本LED。 



图4    光谱调变光源用电源
 

体系运用实例

以调变办公室情况中的白光照明为例,三个返驰式PFC电源以并联体式格局运行,输出功率高达30瓦的主电源驱动主白光LED灯串,两个附加电源则各自提供高达10瓦的功率,用于包罗虎魄光以及绿光LED的LED灯串,提供50瓦的总电源。图5显示在全功率下的光源设计。色采感测器位于光源阵列的中间,正面朝下,以实现光色以及光强度的准确丈量。 



图5    满功率下的光谱调变光源

图6显示光源渐暗。留意某些光源现实上封闭了,这是由于处于高情况光照前提下影响,例如来自窗户的太阳光。



图6    光谱调变光源亮度逐渐变暗

光谱调变LED体系可在办公室或者工场情况中提供一致的颜色特征。光谱调变答应对于太阳光或者其他光源举行颜色赔偿,这些光源可能影响需要亮度以及颜色节制的空间。回馈体系还可以填补与LED寿命以及色偏相干的老化或者漂移影响。由于光谱调变回馈可用于节制颜色,于是消弭严酷的分选组合LED成本影响。其他上风包孕校准、实行预先掩护特征,并设置安全光照前提来均衡光输出与来自备用电池对于所需出险通道举行照明所用的电能,和可以经由过程无线介面临特定装备而非整个体系,举行远端节制调光。 (责编:Flora)


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