CN105657918A - 白光led与红光led混合中的红光补偿电路及补偿方法 - Google Patents

Abstract

发明公开一种白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路，LED驱动输出电路与白光LED电路、红光LED电路串联，且在红光LED电路上并联一个控制电路，所述控制电路控制红光LED电路的分流电流，按预先拟合红光LED的光衰/时间曲线对电流进行补偿。本发明的优点是LED？驱动只需单路恒流输出，白光LED与红光LED串联，共用一路输出；取消传统的传感器测量色温方法，按曲线对暖色光LED电流进行补偿。

Description

白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路及补偿方法

技术领域

本发明涉及一种LED照明电路技术领域，特别涉及一种白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路及补偿方法。

背景技术

高色温白光LED与红光LED混合可获得更高光效的暖色温白光，但白光LED为INGAN芯片，红光/琥珀光LED为ALINGAP芯片，红光LED衰减快于白光LED，时间越久，高色温白光LED与红光LED混合所得暖色温白光的色温漂移越大。

针对以上的技术问题采用的传统技术方案是LED驱动电路单独为红光LED提供一路输出，通过传感器测量色温，随时间推移对红光LED进行电流补偿，即时间越久，红光LED电流越大。缺点是LED驱动电路需要单独为红光LED提供一路输出，造成驱动电路结构复杂；同时还需要传感器测量色温，造成控制电路和整灯的结构复杂。这是本申请需要着重改善的地方。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种单路LED驱动输出的白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路及补偿方法。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路，LED驱动输出电路与白光LED电路、红光LED电路串联，且在红光LED电路上并联一个控制电路，所述控制电路控制红光LED电路的分流电流，按预先拟合红光LED的光衰/时间曲线对电流进行补偿。

所述控制电路为PWM控制的开关电路。

一种白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路的补偿方法，包括如下的步骤：

①根据所需要的暖色温白光的色温，确定白光LED与红光LED的亮度比例；

②红光LED电路与白光LED电路串联起来，在红光LED电路上并联控制电路；

③预先拟合红光LED的光衰/时间曲线，控制电路根据红光LED的光衰曲线，对红光LED进行PWM方式的短路控制，通过控制PWM的占空比，对红光LED的电流补偿。

本发明的优越功效在于：

1）LED驱动只需单路恒流输出，白光LED与红光LED串联，共用一路输出，红光LED并联分流电路，不同于以往的双路恒流输出的LED驱动，简化驱动电路；

2）预先拟合通过红光LED光衰/时间曲线，取消传统的传感器测量色温方法，按曲线对暖色光LED电流进行补偿。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的电路原理框图；

图2为本发明控制电路的电路图；

图3为本发明LED的流明输出与驱动电流关系的曲线图；

图4为本发明白光LED驱动在700mA时的光衰曲线图；

图5为本发明红光LED驱动在1A时的光衰曲线图；

图中标号说明

1—白光LED电路；2—红光LED电路；

3—控制电路；4—LED驱动输出电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

图1示出了本发明的电路原理框图。如图1所示，本发明提供了一种白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路，LED驱动输出电路4与白光LED电路1、红光LED电路2串联，且在红光LED电路2上并联一个控制电路3，所述控制电路3控制红光LED电路2的分流电流，按预先拟合红光LED的光衰/时间曲线对电流进行补偿。

如图2所示，所述控制电路3为PWM控制的开关电路。所述开关管为三极管，或为MOS管，通过控制占空比来实现控制关断时间。

如图2所示，当PWM信号为高电平的时候，开关管导通，而红光LED被开关管短路，电流从白光LED流出后经开关管回路流过，没有经过红光LED，这时候红光LED不亮；当PWM信号为低电平的时候，开关管截止，电流从白光LED流出后经过红光LED流过，这时候红光LED亮。当PWM频率很高的时候，人眼感受到的红光LED不再是亮与不亮，而是不同明暗程度的红光，这样就可以改变合成光的红光部分。PWM占空比越小，红光越强。

起初，PWM占空比较大，在一个开关周期内，开关管导通时间长，红色LED亮的时间短，此时红光LED光效较好，亮度可以满足复合光的需求，随着时间的推移，红光LED衰减越来越厉害，此过程逐步调小PWM占空比，一个开关周期内，开关管导通时间变短，红色LED亮的时间变长，使得红光LED发出的光仍能够满足复合光的需求。

如图3所示，对于某一系列LED，图3表征了在同样的温度条件下，要达到同样的流明输出，白光LED和红光LED所需要的驱动电流是不同的。当白光LED驱动在700mA时，红光LED需要被驱动到1A才能获得相同的光输出。基于以上，白光LED和红光LED在寿命过程中会有不同的光衰表现。如图4和图5所示，LED寿命为50000小时，则白光LED的流明维持率为90%，即流明输出为77lm；而此时红光LED的流明维持率已经为80%了，即流明输出为68lm。

如图4和图5所示，为了补偿红光的光衰部分，可以从白光与红光的光衰曲线中，在产品设计寿命的范围内，以固定间隔选取点，来获得不同寿命时间点的流明输出值。从图1中，获得如下的关系式：

白光流明输出=109.34*白光驱动电流+8.5102

红光流明输出=86.825*红光驱动电流+4.2824

因此，从光衰曲线中获得两者寿命期间的流明输出差值时，通过以上公式得出两者驱动电流的不同，从而设定本发明控制电路所需提供给红光LED的补偿电流及其所需时间。

红光LED电路并联了本发明专利所采用的控制电路3后，通过控制电路3实现白光LED电路1和红光LED电路串联时，控制电路3根据不同的占空比控制信号来改变红色LED电路的平均电流，从而获得不同的红色光输出。从图2得出，当白色LED与红色LED的串联电流为700mA时，由于红色LED上面并联了脉冲信号控制的开关电路，所以红色LED随着脉冲的高低电平变化而断续通断，由于脉冲频率较高，人眼无法觉察到红色LED的闪烁现象，感受到的是红光的明暗程度会因脉冲信号的占空比不同而不同。脉冲信号的占空比范围是0%～100%，所以流过红色LED的平均电流可以在0～700mA之间变化。在开始的时候可以通过开关电路控制，使得红色LED平均电流为300mA，随着时间的推移，红色LED衰减比较厉害，在此期间，逐步增大红色LED平均电流至700mA，通过控制过程来保障暖色光的色温恒定。

以上所述仅为本发明的优先实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路，其特征在于：LED驱动输出电路与白光LED电路、红光LED电路串联，且在红光LED电路上并联一个控制电路，所述控制电路控制红光LED电路的分流电流，按预先拟合红光LED的光衰/时间曲线对电流进行补偿。

2.根据权利要求1所述的一种白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路，其特征在于：所述控制电路为PWM控制的开关电路。

3.一种如权利要求1所述的白光LED与红光LED混合中的红光补偿电路的补偿方法，包括如下的步骤：

①根据所需要的暖色温白光的色温，确定白光LED与红光LED的亮度比例；

②红光LED电路与白光LED电路串联起来，在红光LED电路上并联控制电路；

③预先拟合红光LED的光衰/时间曲线，控制电路根据红光LED的光衰曲线，对红光LED进行PWM方式的短路控制，通过控制PWM的占空比，对红光LED的电流补偿。