让LED产生色度漂移的解决方案

1、让led产生色度漂移的解决方案技术最大的优点之一在于能够以电磁辐射的形式，产生频谱极窄的纯色光，而且效率高、无热辐射。假如产生的色彩正巧是想要的色彩，当然很好，但是在一般照明应用中，我们真正想要的是“白色”的光。换句话说，我们必要以精确的比例混合多种色彩，类似经过地球大气层过滤后到达人眼时的太阳光的光谱。尽管与荧光灯类似，也是通过在蓝光或紫外线发光器顶部涂上一层含磷材料，才干从led光源中获得白光，但实际含磷材料的成分及其厚度和涂层位置仍是全部主要的led创造商广泛探讨的议题，而这也反映到创造商每个月都会宣布更新、更高效的讨论结果上。而且，产生光的质量也不断提高，人眼感知的质量事实上是通过测量

2、相关色温，也就是与灯的感知色十分临近的黑体温度(cct)测得的。这是一个十分重要的问题，由于早期荧光灯所产生的光有些耀眼，因此导致了早期紧密型荧光灯的“冷遇”。从led获得白光的另外一个办法是根据正确的比例精确混合来自三色发光器的红、绿和蓝光(rgb)，这样不但可以获得白光，还可以获得需要的相关色温。图1为一个容易应用，它用法一个八接脚封装的8位微控制器控制三色led。通过容易的软件技术控制三个发光器的相对亮度，每个发光器约可达到6位辨别率(提供六十四个亮度等级)，足以对色彩输出(白光)举行精确控制和挑选需要的cct。图中的12hv615闪存微控制器整合了分流稳压器、提供8mhz时钟的、重设电

3、路和模拟数字转换器，提供一个完整而灵便的单芯片解决计划。此闪存组件的电路内可程序化功能也允许在生产时执行色彩校准过程，从而为补偿各种发光器的性能差异和组件之间的差异提供了一种办法。led用法寿命虽长 却易产生色度漂移图1中的解决计划有许多应用，如应用在要求每个模块的色彩输出与邻近模块的色彩相匹配的汽车仪表板照明中。越来越多称为情境照明的应用也间续浮现，固然，也存在一些显然的缺陷。图1 容易的白光led系统范例首先，此解决计划的效率较低，由于它是一个线性解决计划，且每个发光器串联的限流器会消耗一些功率。在应用的囫囵生命周期中还会浮现更多的问题。事实上，led技术的主要优点之一在于极长的工作寿命，

4、但这也导致了色度漂移的问题。led在工作50,000小时或更久后，其光输出会逐渐下降到其标称值的70%。相较于白炽灯泡在用法1,500小时之后会骤然报废的情况，其用法寿命的确很长。但不幸的是，在这50,000小时中白光led的cct会发生变幻，随着荧光粉的老化而升温，趋近于蓝色。即使是rgb led解决计划也会有类似的问题，随着三色发光器以不同的速度根据不同的曲线缓慢的老化，还是一样会产生cct色度漂移。通过用法微控制器的智能功能，可以设计出多种技术，以用法预测算法或通过实现死循环控制系统来对组件的老化举行补偿。许多创造商会采纳对光色彩敏感的组件，当协作容易的pid算法用法时可以一次解决色度漂

5、移问题，固然这样会增强解决计划的成本。由于变幻是在数千个小时中极其缓慢地举行，所以毋须高计算性能，即使是最低成本的8位微控制器也可用于实现此控制机制。这种机制不但可以补偿led的老化，还可以补偿驱动电路的老化，这个优点对于如此长的应用寿命时光而言是十分重要的。温度管理为照明应用挑战一般照明应用另一挑战为温度管理。如前述高功率led在窄频谱范围(在可视光谱中)内向外产生电磁辐射时不会消耗多余的能量，但仍会附带产生热量。与白炽灯泡等光源的不同之处在于这种热量只能通过挺直接触(传导)而不是辐射的方式传递。为了与白炽灯泡照明系统兼容，会在一般照明系统如配套设备的设计中强加一些重要的限制。换句话说，为给

6、定额定功率的白炽灯泡设计的照明系统很难适应同等功率的led灯，由于热传导路径可能十分有限。高热阻路径会使led发光器快速过热，从而破坏含磷材料(对于白色led)，并且很快会损坏led接合点。功率转换/控制为led焦点led全部焦点都集中在获得最大发光效率(lm/w)上，因而驱动/控制电路的效率也必需受到同样的重视。led是相对低组件(vf3-4伏特)，与市电提供的高压110220伏特彻低不匹配。此外，为了工作在最佳的效率等级和维护光输出的恒定，必要精确控制led的。惟独能够提供这种转换所需的高效率。用法多个恒流驱动拓扑来执行所需的功率转换，隔离、功率因子校正和/或仅改进现有解决计划可能都必要用

7、法两级处理。输入电压首先降低到中间电压，在此级用法传统技术满足功率因素校正(pfc)和高电压隔离要求，而其次级负责满足led电流和温度控制要求。图2显示一个智能led解决计划，它在恒流配置中采纳升压转换器mcp1630。一个小型的8位微控制器可提供灵便的时钟源、可程序化电流设定点(为了使驱动电路符合不同的led模块规范)以便进一步节约功耗的调光功能，还提供用法远程温度(整合的如mcp9700或热敏电阻)举行的死循环温度控制。图2 才智led解决计划暗示图mcp1630像许多开关电源控制器一样，已提供了过温检测功能。但是，因为驱动电路的温度和实际led模块的温度有很大的差异，mcp1630的过温

8、检测功能与死循环温度控制功能可以互相补充。基于微控制器的智能解决计划可提供很大的灵便性，向led模块输出的功率随着其温度靠近临界阈值而逐步降低，直到达到平衡，而不是骤然关闭系统或仅发出警报。这种功能对于组件创造商十分重要，特殊是在led灯自立于照明系统单独设计和商业运作而且无法保证系统温度设计正确的状况下。大概采纳智能驱动设计，亦即用法小型微控制器监控led驱动电路的最大优点是使解决计划具有更多的智能和功能仅须添加几行程序代码。利用微控制器内置的串行通讯接口实现容易的数字协议，如dmx-512或dali，使通讯接口易于实现。可用法以太网络实现更高级的系统整合，或利用协议实现无线通讯。而且，在衔接每个照明点之后，可设计一个全新的能量管理系统通过节能策略，采纳越发整体的办法进一步提高囫囵家庭或办公楼系统的效率。在通常的状况下，假如新型固态照明，特殊是功率led解决计划要在一般照明中产生影响并实