時間:2012-12-31 來源:合肥網(wǎng)hfw.cc 作者:hfw.cc 我要糾錯
摘要針對于LED 動態(tài)照明地實現(xiàn)問題,,本文提到1種基于兩通道PWM 地調(diào)光調(diào)色方法,。該辦法通過判辨PWM混光技巧下地多少何,、光度,、色度與電力束縛條件,,論證了兩通道PWM 實現(xiàn)調(diào)光調(diào)色地斷定性和局限性,,樹立了混合光地冀望光度量,、色度量與兩通道占空比之間地定量盤算模型,。應(yīng)用該方法對于高,、低色溫兩種白光LED 開展混光實驗,模擬了天然光地照度和色溫變化,,實測值與實踐值之間地平均誤差分別是15 lx 和23 K.試驗成果表明,,此方法可以較好地實現(xiàn)預(yù)期光度、色度要求地光譜,。
0 引 言
2002 年美國Brown 大學(xué)David Berson 等人在哺乳動物地視網(wǎng)膜上發(fā)明了第3種感光細胞,,它主要在調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌、節(jié)制生理節(jié)律等非視覺生物效應(yīng)方面發(fā)揮功能,。照明設(shè)計一樣從單1地考慮視覺功能逐漸過渡到考慮視覺與非視覺雙重功效上,。研討表明,動態(tài)照明在醫(yī)治失眠,、減輕飛機時差效應(yīng),、進步工作效力等方面施展作用。
為實現(xiàn)LED 地動態(tài)照明設(shè)計,,需對于光源地光色量開展實時地把持,,調(diào)制出合乎光生物學(xué)請求地光譜。
這里地光色量是光度量和色度量地合稱,。LED 常用地調(diào)光方式有模擬調(diào)光和PWM(Pulse Width Modulation)調(diào)光兩種,LED電源,。前者是線性調(diào)節(jié)LED 電流,后者是應(yīng)用開關(guān)電路以相對人眼辨認力足夠高地頻率來改變光輸出地平均值,。在調(diào)光進程中,,避免色度量產(chǎn)生偏移相稱主要,。產(chǎn)生色偏地緣由主要有兩個正向?qū)娏骱蚉-N 結(jié)溫度。模仿調(diào)光產(chǎn)生地色差取決于兩者,,PWM 則重要決議于后者,。個別情形下PWM 產(chǎn)生較小地色差(白光LED因結(jié)溫引起地色差不超過4SDCM),工程實踐中多不斟酌PWM調(diào)光發(fā)生地色差,。
恒流驅(qū)動下地PWM 存在以下特色改變LED 地占空比,,光度量相應(yīng)地線性轉(zhuǎn)變而色度量堅持恒定。光度量跟色度量都是整數(shù)倍于方波周期時光內(nèi)地均勻值,。PWM 同樣因具備較寬地調(diào)節(jié)范疇,在工程實戰(zhàn)經(jīng)驗中得到了普遍利用,。
現(xiàn)在對于PWM 調(diào)光調(diào)色地研究絕對較少,,此前尚缺少1個利用PWM 同時掌握光源光度量和色度量地量化計算計劃。針對于上述問題,,提到了兩通道PWM 調(diào)光調(diào)色地混光模型,,建破了盼望光色量與兩通道占空比之間地逐一映射。該計算方法能定量地調(diào)制出期冀光度,、色度要求地光譜,,為LED 地動態(tài)照明設(shè)計供給了1個有效地實現(xiàn)方法。
1 方 法
1.1 兩通道PWM 調(diào)光調(diào)色確實定性
理論上可以證實,,通過對于LED 做一個混光,,兩通道PWM 地占空比與混合光地光色量之間存在肯定地映射關(guān)聯(lián)。這種確定性由PWM 混光技術(shù)下地幾何,、光度,、色度約束條件獨特決定。
1.1.1 幾何約束條件
由色度學(xué)常識可知,,混合光地色品坐標(biāo)必在介入混光地兩光源色品坐標(biāo)連線上,,詳細地位取決于兩種光源地混合比例,led驅(qū)動。以此表現(xiàn)兩通道PWM 混光地幾何約束條件,,用公式表示像下
式中xc,、yc 和xw、yw 分離為參加混光地冷光源(高色溫LED)和暖光源(低色溫LED)在滿電流,、占空比為100%下地色坐標(biāo),;xm、ym 為混雜光地色坐標(biāo),led 驅(qū)動ic,。
1.1,LED電源驅(qū)動.2 光度約束條件
改變驅(qū)動LED 地PWM 占空比,,這色度量不變而光度量相應(yīng)地線性變更,且光度量地比值即是占空比地比值,。依據(jù)測試前提,,光度量可以是光通量,、照度、亮度或光強,,色度量能夠是色品坐標(biāo)或相干色溫,。