1 、引 言
中国照明网技术论文·电光源随着led技术的成熟,各种颜色的LED纷纷研发出来,同时成本也在大幅下降。输出电流在300mA以上的LED驱动电路常见的有电感式开关电源和线性电源驱动方式,也有用开关电源和线性电源联合驱动的方式。线性电源驱动电路中几乎没有地弹和纹波,对电路产生的干扰小,常用在对电磁兼容要求高的场合。
中国照明网技术论文·电光源多颜色LED混色补色的背光技术是当前研究的热点。早在2000年,日本就已生产出多芯片型LED背光产品。随后,各大公司相继推出以多芯片型LED为背光的高性能LCD。但具体怎样混色补色,现在公开的文献还很少。
中国照明网技术论文·电光源虽然红绿蓝3种颜色LED灯混合出的背光色域宽,但存在红边现象。本文采用白色LED灯作为主光源,然后用橙灯和蓝灯作为补色光源,得到出屏白场色温在(6 500±100)K 以内,色坐标u′在0.198±0.01以内,v′在0.468±0.01以内的标准白色光。
中国照明网技术论文·电光源2 、补色电路框图
中国照明网技术论文·电光源白灯LED是用蓝光激发$荧光粉而得到白光,由于液晶屏对短波分量的衰减要大于长波分量,故白灯LED发出的光出屏后颜色偏黄,既需要补蓝光,同时也要补红光。
中国照明网技术论文·电光源在流过典型电流20mA的情况下,常温下橙灯电压是2V,蓝灯电压是3V,白灯电压是3V。
中国照明网技术论文·电光源3种灯都是8个一串。橙灯在典型电流情况下工作只需要16V左右即可,其驱动电路线性恒流源效率不到60%,由于橙灯是补色的,故此功率损耗最大不到1W;白灯和蓝灯的线性电源效率超过85%。
中国照明网技术论文·电光源3种LED灯各用一路线性恒流源驱动,每路设置总和电流200mA,保证每串LED灯的电流是其典型电流20mA,如图1所示。每路线性恒流源独立采用同频率的PWM 调光信号,它们的频率是固定的,占空时间随调光亮度不同而改变。
中国照明网技术论文·电光源以FPGA作为控制器,根据上位机的调光指令调整PWM 占空比,从而控制背光亮度;采样颜色传感器的数据,微调橙灯和蓝灯的PWM 占空比,保证在温度发生变化时色温不变。
中国照明网技术论文·电光源 中国照明网技术论文·电光源3 、PWM 调光与补色
中国照明网技术论文·电光源3.1 橙灯和蓝灯补色前的准备工作
中国照明网技术论文·电光源 中国照明网技术论文·电光源图2为白灯及补色彩灯的PWM 调光波形图。应保证驱动电路满足以下条件:
中国照明网技术论文·电光源(1)驱动电压应该能够保证LED灯恒流所必需的电压输出;(2)驱动电路的输出电流应该具有导通时间上的一致性,这样可以做到亮度线性调节;(3)在昼模式下,白光应该逐渐升高,而补色的蓝灯和橙灯应该按白灯变化比例逐渐增加。
中国照明网技术论文·电光源图2 白灯及补色彩灯的PWM 调光波形图。
中国照明网技术论文·电光源3.2 在SS-230平板显示系统综合分析仪器上混光
中国照明网技术论文·电光源图3为SS-230平板显示综合分析系统的照片。实验时,调白光从低亮度到高亮度,橙灯和蓝灯也按比例逐渐增加,保证色温在(6 500±30)K,色坐标u′=0。198,v′=0。468。记录从低亮度到高亮度调光过程中,白灯、橙灯和蓝灯的调光PWM波形高电平持续时间的数据,共记录40组数据。
中国照明网技术论文·电光源 中国照明网技术论文·电光源图3 SS-230平板显示综合分析系统。
中国照明网技术论文·电光源3.3 数据拟合
中国照明网技术论文·电光源根据记录的40组数据,可以得出在不同亮度情况下3种灯的调光PWM 高电平时间。下面拟合出3种光的调光高电平时间与亮度的关系,见图4。
中国照明网技术论文·电光源图3中3根不间断曲线的表达式如下:
中国照明网技术论文·电光源图3
中国照明网技术论文·电光源 中国照明网技术论文·电光源图4 亮度与3种灯的调光级数的关系。
中国照明网技术论文·电光源式(1)中,L 是亮度,W 、O 和B 是白灯、橙灯和蓝灯PWM 波形高电平时间级数,调光周期为500μs,高电平时间级数是(7FFF)16=(32 767)10级。
中国照明网技术论文·电光源3.4 颜色闭环控制
中国照明网技术论文·电光源根据所得到的拟合曲线,在背光灯温度恒定并且与做拟合曲线时的背光灯温度一致的情况下,在全亮度范围内调光可以得到标准白色光源。但是要保证背光LED灯温度不变是不可能的,随着LED灯温度变化,白灯、橙灯和蓝灯的衰减不一样,色温会有漂移现象。
中国照明网技术论文·电光源记录颜色传感器在200个调光周期,即100ms内,红、绿和蓝3颜色分量输出的脉冲个数,这些数据作为3颜色分量的亮度值。
中国照明网技术论文·电光源在温度变化时,根据颜色传感器测量出的红、绿和蓝三色亮度数据,微调橙灯和蓝灯的PWM波形高电平时间,使红、绿和蓝三色亮度比值恒定,则色温保持不变。
中国照明网技术论文·电光源4 、结 论
中国照明网技术论文·电光源在SS-230平板显示系统综合分析仪器上,从低亮度到高亮度变化测量出40个点,调整3种灯的PWM脉冲高电平时间,得到标准白色光源。然后采用线性拟合的方法得到亮度不同情况下3种灯的PWM波形高电平持续时间的比例关系,根据该关系调光可以保证整个亮度范围内背光源是标准白色光。根据颜色传感器输出的红、绿和蓝3颜色通道数据,微调橙灯和蓝灯的PWM 高电平时间,维持红、绿和蓝3颜色通道数据的比例关系不变则色温恒定。采用以上办法得到出屏白场色温在(6 500±100)K以内,色坐标u′在0.198±0.01以内,v′在0.468±0.01以内的标准白色光。
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哈哈,给大家分享一个下载统计年鉴的好地方,夏泽网 nianjian.xiaze.com,里面的年鉴非常齐全,现在2019年的最新年鉴还可以免…
中照网网友 在2021-1-11 9:45:39发表
可否提供诸玉华的联系方式?
中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表
shiyong
中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表
伟然科技照明
中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表
这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表
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