CN103052232A - Led光通量自动调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED光通量自动调节方法，建立LED输出的光通量与LED的工作温度的线性关系以及PWM信号的占空比与LED输出的光通量的线性关系，并存入控制器内，温度传感器读取LED的工作温度t，并将LED的工作温度t数据输入控制器，控制器根据LED的工作温度得到PWM信号的占空比N(t)%，控制器输出PWM信号的占空比至驱动器，驱动器控制LED线路的通断，进行LED光通量自动调节。本发明能随着LED温度变化，而改变LED驱动电流的PWM信号的占空比，从而改变LED的亮度。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED光通量自动调节方法，属于LED车灯控制技术领域。
背景技术
随着LED（发光二极管）技术的不断发展，LED的应用越来越广泛，特别是在汽车车灯及照明亮化工程领域中。但LED由于其应用环境及自身发热等原因，会造成其工作温度的不一致，并因此影响到其输出的光通量。
目前针对LED工作温度对LED光通量的影响的研究主要集中在当温度过高时如何抑制光衰，且主要采用各种散热的方法使LED工作温度下降。但在车灯或者暴露在环境中的一些LED灯具，尽管散热部分做的很好，但由于受外界热影响较大，如环境温度、太阳光照射或车灯里的灯泡对灯具中的LED工作温度影响很大，如控制温度较低时，会造成配光超亮；而控制温度高时，又会造成配光不达标。
发明内容
本发明目的是提供一种随着温度变化，而改变LED驱动电流的PWM信号的占空比，从而改变LED亮度的LED光通量自动调节方法。
本发明为达到上述目的的技术方案是：⑴、建立LED输出的光通量与LED工作温度的线性关系以及PWM信号的占空比与LED输出的光通量的线性关系，并存入控制器内，所述的LED输出的光通量与LED工作温度的线性关系表达式：
其中：t为LED工作温度，t在-40℃至80℃之间，
I(t)为LED工作温度t时输出的光通量，
I(0℃)为LED工作温度t在0℃时输出的光通量，
I(25℃)为LED工作温度t在25℃时输出的LED光通量，
I(-40℃)为LED工作温度t在-40℃时输出的光通量，
I(80℃)为LED工作温度t在80℃时输出的光通量，
所述PWM信号的占空比与LED输出的光通量的线性关系表达式：
其中：N(t)%为LED工作温度t时PWM信号的占空比；
n%为LED工作温度t在25℃时PWM信号的占空比，n%为50±5%，
⑵、温度传感器采集LED工作温度t，并将LED工作温度t数据输入控制器，控制器根据LED工作温度t得到PWM信号的占空比N(t)%，控制器输出PWM信号的占空比至驱动器，驱动器控制LED线路的通断，进行LED光通量自动调节。
本发明建立LED输出的光通量与LED工作温度的线性关系及PWM信号的占空比与LED输出的光通量的线性关系，因此可通过温度传感器检测LED工作温度，温度传感器将采集LED工作温度数据输入至控制器，控制器根据LED工作温度得到PWM信号的占空比，使控制器输出PWM信号的占空比而控制驱动器的通断，使随着温度变化改变LED驱动电流的PWM信号，使LED输出的光通量随着其工作温度的升高降低而能自动调整，当LED工作温度较低时，减小驱动电流的PWM信号的占空比，从而降低LED输出的光通量；当LED工作温度较高时，增加驱动电流的PWM信号的占空比，从而增加LED输出的光通量，使LED不会因为其工作环境而影响配光性能，本发明为闭环控制，控制方便及时。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1为本发明LED光通量自动调节的原理框图。
图2为LED输出的光通量与LED工作温度的关系曲线图。
图3为PWM信号的占空比与LED工作温度的关系曲线图。
图4为用于本发明LED光通量自动调节装置的电原理图。
具体实施方式
本发明LED光通量自动调节方法，
⑴、建立LED输出的光通量与LED工作温度的线性关系以及PWM信号的占空比与LED输出的光通量的线性关系，并存入控制器内，本发明的LED输出的光通量与LED工作温度的线性关系表达式：
其中：t为LED工作温度，t在-40℃至80℃之间，
I(t)为LED工作温度t时输出的光通量，
I(0℃)为LED工作温度t在0℃时输出的光通量，
I(25℃)为LED工作温度t在25℃时输出的LED光通量，
I(-40℃)为LED工作温度t在-40℃时输出的光通量，
I(80℃)为LED工作温度t在80℃时输出的光通量，
本发明的I(0℃)、I(-40℃)以及I(80℃)输出的光通量均可测量得到，并与25℃时LED输出的光通量相比。见图2所示，是LED输出的光通量LED工作温度的关系曲线，当LED工作温度在-40℃时，此时LED输出的光通量为25℃时的1.42倍，其PWM信号的占空比也为25℃时的1.42倍；当LED工作温度为80℃时，此时LED输出的光通量为25℃时的0.62倍，随着LED工作温度的增加，其LED输出的光通量呈线性减小。
本发明的PWM信号的占空比与LED输出的光通量的线性关系表达式：
其中：N(t)%为LED工作温度在t时PWM信号的占空比；
n%为LED工作温度t在25℃时PWM信号的占空比，n%为50±5%，如n%为50%，或48%，52%等，本发明通过25℃时PWM信号的占空比作为基准，可准确获得动态PWM信号的占空比。见图3所示，是本发明LED的PWM信号的占空比与LED工作温度的关系曲线，随着LED工作温度的增加，LED的PWM信号的占空比呈线性增加。
见图1所示，本发明LED光通量自动调节方法，温度传感器采集LED工作温度t，温度传感器安装在灯具内并接近LED处，或安装在电路板上，温度传感器将采集LED工作温度t的数据输入控制器，控制器根据LED工作温度t得到LED输出的光通量I(t)/I(25℃)及PWM信号的占空比N(t)%，本发明的控制器采用单片机，驱动器采用三极管控制，控制器输出PWM信号的占空比N(t)%至驱动器控制LED的通断，进行LED光通量自动调节。见图4所示是用于本发明LED光通量自动调节的装置，包括电源、LED、安装在LED上的温度传感器、控制器以及用于控制LED通断驱动器，LED由多个LED形成串并联结构，该控制器采用单片机，如AT系列单片机,或STC系列单片机，还可以是AVR系列单片机，而驱动器可采用三极管Q1,电源分别与LED、温度传感器和中央控制器连接以提供电源，温度传感器的输出端接中央控制器的输入端，温度传感器的电源端与输出端之间接有电阻R4，中央控制器输出的PWM信号接三极管Q1的基极，且三极管Q1的基极与电源之间 接有电阻R3,三极管Q1的发射极接地、集电极通过电阻R2接LED，通过温度传感器将采集到的LED工作温度数据输入端控制器内，控制器根据LED工作温度输出对应的PWM信号的占空比并控制三极管Q1的通断，使LED能随着工作温度的变化而改变LED驱动电流的PWM信号的占空比，使LED输出的光通量随着其工作温度的升高降低而自动调整。当LED工作温度较低时，减小驱动电流的PWM信号的占空比，从而降低LED输出的光通量；当LED工作温度较高时，增加驱动电流的PWM信号的占空比，从而增加LED输出的光通量。
Claims (2)
1.一种LED光通量自动调节方法，其特征在于：
⑴、建立LED输出的光通量与LED工作温度的线性关系以及PWM信号的占空比与LED输出的光通量的线性关系，并存入控制器内，所述的LED输出的光通量与LED工作温度的线性关系表达式：
其中：t为LED工作温度，t在-40℃至80℃之间，
I(t)为LED工作温度t时输出的光通量，
I(0℃)为LED工作温度t在0℃时输出的光通量，
I(25℃)为LED工作温度t在25℃时输出的LED光通量，
I(-40℃)为LED工作温度t在-40℃时输出的光通量，
I(80℃)为LED工作温度t在80℃时输出的光通量，
所述PWM信号的占空比与LED输出的光通量的线性关系表达式：
其中：N(t)%为LED工作温度t时PWM信号的占空比；
n%为LED工作温度t在25℃时PWM信号的占空比，n%为50±5%，
⑵、温度传感器采集LED工作温度t，并将LED工作温度t数据输入控制器，控制器根据LED工作温度t得到PWM信号的占空比N(t)%，控制器输出PWM信号的占空比至驱动器，驱动器控制LED线路的通断，进行LED光通量自动调节。
2.根据权利要求1所述的LED光通量自动调节方法，其特征在于：所述的控制器采用单片机，驱动器采用三极管。
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