CN101765272A - Led光衰补偿方法及其实现电路 - Google Patents

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张继勇
陈伟
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周详
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Abstract

本发明涉及LED照明技术领域，具体涉及到LED混光光衰补偿技术的改进。LED光衰补偿方法是通过时钟电路累计计算LED点亮时间，在达到预先设定的时间间隔处通知控制器，控制器则根据LED点亮时间计算出LED光输出衰减参数，并从LED光输出随电路变化的关系数据中找到与光输出衰减参数对应的电流补偿数据。实现LED光衰补偿方法的电路，包括有控制器以及与控制器联接的时钟电路、存储电路和LED驱动电路，LED驱动电路驱动LED工作。本发明这种补偿方法除了电路简单，成本较低之外，还具有支持多路(n≥4)LED混光光衰补偿的优点。

Description

LED光衰补偿方法及其实现电路
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，具体涉及到LED混光光衰补偿技术的改进。
背景技术
能源危机、温室效应以及生态环境的日益恶化迫使人们越来越重视提高能源利用效率和环境保护的技术。半导体发光二极管(LED)以其巨大的节能潜力以及良好的照明性能成为未来照明行业发展的方向。随着研发，材料技术和制造工艺的进步，大功率白光LED已经成为替代传统光源的最热门选择。目前业界广泛使用的制造大功率白光LED的技术是TnGaN蓝光LED激发黄光荧光粉(YAG)，蓝光和黄光混合发出白光。这种技术的优点是制造成本相对较低，输出流明效率较高(目前最高为100lm/W)。主要缺点是光源的显色性不高，最高不超过80，很难达到高显色性的要求，这是因为这种白光LED缺少长波波段(如红光)的光谱。
为了解决蓝光激发黄光荧光粉产生白光LED的低显色性的问题，目前业界普遍采用混光技术，就是将白光LED与颜色LED(红色，黄色，青色或蓝色)在混光腔中充分混合为较高显色性的白光，同时仍然维持较高的流明效率。混光技术最主要需要解决的问题是各种LED的光衰不一致，从而导致混光后的色温和显色指数随着时间的变化出现漂移。色彩RGB感应器，照度感应器或者热感应器探测光色漂移再通过芯片进行补偿虽然能够解决问题，但因为增加了感应器和反馈电路而导致成本增加，特别是3路以上混光的算法将会非常复杂。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种容易实现、成本低廉的LED光衰补偿方法。
为解决上述技术问题，本发明LED光衰补偿方法包括以下步骤：
通过时钟电路累计计算LED点亮时间，
在预先设计的时间间隔点处通知控制器，控制器则根据点亮时间在存储电路中计算出LED光输出衰减参数，并从LED光输出随电路变化的关系数据中找到与光输出衰减参数对应的电流补偿数据，
控制器将得到的电流补偿数据输出给LED驱动，LED驱动调整驱动LED的电流。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种结构简单、且能低成本高效地实现LED光衰补偿方法的电路。
为解决上述技术问题，本发明实现LED光衰补偿方法的电路包括有控制器以及与控制器联接的时钟电路、存储电路和LED驱动电路，LED驱动电路驱动LED工作；
其中所述存储电路中存储有由LED驱动电路驱动
各路LED的光输出随时间变化的关系数据模块，
和各路LED的光输出随驱动电流变化的关系数据模块；
所述控制器中设有控制模块，控制模块根据时钟电路、存储电路的数据得到电流补偿数据给LED驱动电路。
作为上述方案的改进，本发明电路可针对混光光衰进行有效补偿，为此，LED驱动上联接的是设置混光腔内的LED，并且LED可以大于2路。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明提供的LED光衰补偿方法，根据预先存储LED的光通量输出随时间的变化找到光通衰减的百分比，再根据预先存储的LED光通量输出随电流的变化找到所应该调整的电流值，通过控制器控制电源各路的电流，从而保持混光后的显色指数和色温保持不变。本发明这种补偿方法除了电路简单，成本较低之外，还具有支持多路(n≥4)LED混光光衰补偿的优点。
附图说明
图1是本发明LED光衰补偿方法的流程图；
图2是本发明实现LED光衰补偿方法的电路示意图；
图3是LED光输出随LED点亮时间变化的关系曲线图；
图4是LED光输出随着驱动电流变化的关系曲线图。
具体实施方案
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述：
本发明LED光衰补偿方法主要是根据LED光输出随LED点亮时间的增加会衰减，而LED光输出随着驱动电流的增加会增加的关系进行补偿的。为了实现补偿在存储电路中预存有LED的光输出随时间变化的关系数据以及LED的光输出随驱动电流变化的关系数据。上述变化关系数据曲线参见图3、4。
LED光衰补偿的具体过程如下：
LED点亮的同时，通过时钟电路累计计算LED点亮时间；在预先设计的时间间隔点处通知控制器，控制器则根据点亮时间在存储电路中计算出LED光输出衰减参数，并从LED光输出随电路变化的关系数据中找到与光输出衰减参数对应的电流补偿数据；然后控制器将得到的电流补偿数据输出给LED驱动，LED驱动调整驱动LED的电流，从而使得LED光输出稳定。
控制器在存储电路中找到相应的LED的光输出随时间的衰减参数，再根据LED输出随电流变化的关系数据得到需要的电流补偿数据；
依据电流补偿数据控制器通知LED驱动对LED进行电流补偿，从而实现对LED光衰的补偿。具体工作流程参见图1。
以下通过LED驱动来驱动三路不同颜色的LED时，采用上述补偿方法的具体实现电路的实施例进行进一步说明。
图1中所示装置实现LED光衰补偿方法的电路包括有控制器1以及与控制器联接的时钟电路2、存储电路3和LED驱动电路4，LED驱动电路驱动LED工作。所述存储电路3中存储有由LED驱动电路驱动4各路LED的光输出随时间变化的关系数据模块，和各路LED的光输出随驱动电流变化的关系数据模块；
控制器中设有控制模块，控制模块根据时钟电路、存储电路的数据得到电流补偿数据给LED驱动电路。
本实施例中LED驱动驱动3路不同颜色LED，LED1、LED2、LED3组成的3路不同颜色LED设置在混光腔5中，三路LED在混光腔中混合后发出白光。采用电流补偿方法由LED驱动补偿各路LED的光衰，从而保证发出的白光稳定。
存储电路3保存各路LED的光输出随时间变化的关系以及各路LED的光输出随输入电流的变化关系；时钟电路2负责计算各路LED点亮的累积时间，并且每累积到预存的随着点亮时间的增加光输出开始衰减的时间，(比如500小时)就通知控制器1。控制器1负责根据时钟电路2发来的指令，在存储电路3中找到相应的LED输出衰减参数，再根据LED输出随电流变化的关系得到需要补偿的数据，根据补偿的数据通知LED驱动4点亮各路LED。LED驱动4负责根据控制器发出的补偿数据指令调整供应给各路LED的输入。混光腔5中三种不同色的LED串联，其输入电流分别由LED驱动4控制。
工作时，时钟电路2计算累计的LED工作时间，并且在预设的时间间隔处通知控制器1进行补偿。控制器1在接到时钟电路2指令后，在存储器3中找到需要补偿的数据，并且将补偿数据通知LED驱动4进行相应的调整。这样，可以在较长的工作时间内保持LED混光腔5内的光输出保持稳定的亮度，色温和显色性。

Claims (3)

1.一种LED光衰补偿方法，其特征在于包括以下步骤：
通过时钟电路累计计算LED点亮时间，
在预先设计的时间间隔点处通知控制器，控制器则根据点亮时间在存储电路中计算出LED光输出衰减参数，并从LED光输出随电路变化的关系数据中找到与光输出衰减参数对应的电流补偿数据，
控制器将得到的电流补偿数据输出给LED驱动，LED驱动调整驱动LED的电流。
2.一种实现LED光衰补偿方法的电路，包括有控制器以及与控制器联接的时钟电路、存储电路和LED驱动电路，LED驱动电路驱动LED工作：
其特征在于：所述存储电路中存储有由LED驱动电路驱动
各路LED的光输出随时间变化的关系数据模块，
和各路LED的光输出随驱动电流变化的关系数据模块；
所述控制器中设有控制模块，控制模块根据时钟电路、存储电路的数据得到电流补偿数据给LED驱动电路。
3.根据权利要求2所述的实现LED混光光衰补偿方法的电路，其特征在于：所述LED驱动上至少联接有2路设于混光腔内的LED。
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