CN109963377A - 一种多色led灯及其控制方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多色LED灯及其控制方法与装置，对由于工作而导致温度变化的LED，其通过相应AD电压采集模块分别采集对应LED各自的压降，然后由计算模块根据相应LED压降的采集值与其内部预设的标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量，对照预设的各种颜色的LED的Tj‑ΔV曲线，计算得到处于ON状态的LED的结温；进而使工作中的LED以各自的结温，代替现有技术中统一的控制器温度，进行相应颜色的LED驱动控制的单独计算，进而通过相应PWM驱动模块实现对于相应LED驱动模块的对应控制，完成对于各种颜色的LED各自单独的温度补偿，解决了现有技术中无法对各个LED单独进行温度补偿的问题。

Description

一种多色LED灯及其控制方法与装置

本申请要求于2017年12月22日提交中国专利局、申请号为201721824358.1、发明名称为“一种多色LED灯及其控制装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种多色LED灯及其控制方法与装置。

背景技术

当前，应用最为广泛的多色LED灯为RGB LED，比如安装于汽车上多个位置的RGBLED氛围灯；RGB LED是将红、绿、蓝三种颜色的LED封在一个LED封装内，由其控制器通过PWM控制来调节红、绿、蓝三种颜色LED的驱动电流以实现全彩调色。

实际应用中，由于LED的亮度和波长均会随其温度的变化而变化，因此需要控制器对其进行温度补偿。现有技术中的温度补偿方案，主要是通过集成于控制器内部的温度传感器来实现温度采集，再根据该温度传感器的采集温度进行补偿。

但是，由于热的传导与辐射，上述热采集方式只能采集到控制器的温度，并不能准确的知道红、绿、蓝三种颜色LED各自的结温是多少；然而实际应用中，红、绿、蓝三基色的温度特性(亮度随温度的曲线，波长随温度的曲线)又各不相同，因此，现有技术中的控制器无法对红、绿、蓝三种颜色的LED单独进行温度补偿。当其工作温度范围较宽时，比如汽车电子一般要求内饰件的工作温度范围是-40℃～85℃，外饰件要求范围则更宽，如果不能准确的对红、绿、蓝三种颜色的LED进行合适的温度补偿，最终出现的光会出现偏差，进而影响人的舒适性。

发明内容

本发明提供一种多色LED灯及其控制方法与装置，以解决现有技术中无法对各种颜色的LED单独进行温度补偿的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种多色LED灯的控制方法，应用于多色LED灯的控制装置，所述多色LED灯包括N种颜色的LED，所述多色LED灯的控制装置包括：计算模块，温度传感器，以及，与N种颜色的LED一一对应的N个AD电压采集模块、N个PWM驱动模块和N个LED驱动模块；N为大于1的正整数；所述多色LED灯的控制方法包括：

所述计算模块判断各种颜色的LED是否全部处于OFF状态；

若各种颜色的LED全部处于OFF状态，则所述计算模块以通过所述温度传感器得到的检测值为相应LED的结温；

若各种颜色的LED并不全部处于OFF状态，则对于处于OFF状态的LED，所述计算模块以相应LED在上一次占空比计算时所采用的结温值为结温；对于处于ON状态的LED，所述计算模块根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温；Tj为LED的结温，ΔV为LED的压降偏移量，所述压降偏移量为通过对应AD电压采集模块得到的LED压降的采集值与预设的标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量；

所述计算模块根据各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块，以使各个PWM驱动模块通过对应的LED驱动模块实现对于各种颜色的LED的驱动。

优选的，在所述计算模块判断各种颜色的LED是否全部处于OFF状态之前，还包括：

在上电初始化阶段，所述计算模块以通过所述温度传感器得到的检测值为各种颜色的LED的结温；

所述计算模块根据此时得到的各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块。

优选的，所述AD电压采集模块的输入端及LED驱动模块的输出端均与对应LED的正极相连时，所述计算模块根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温之前，还包括：

所述计算模块控制对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；所述LED压降的采集值为：所述计算模块根据所述AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

优选的，所述多色LED灯的供电电压为系统电压且所述AD电压采集模块的输入端及LED驱动模块的输入端均与对应LED的负极相连时，所述多色LED灯的控制装置还包括：系统电压采集模块；

所述计算模块根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温之前，还包括：

所述计算模块控制系统电压采集模块及对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；所述LED压降的采集值为：所述计算模块根据所述系统电压采集模块的输出信号与所述AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

一种多色LED灯的控制装置，所述多色LED灯包括N种颜色的LED；所述多色LED灯的控制装置包括：计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块、N个PWM驱动模块及N个LED驱动模块；N为大于1的正整数；其中：

N个LED驱动模块分别与N种颜色的LED一一对应相连；

N个LED驱动模块和LED的N个连接点，分别与N个AD电压采集模块的输入端一一对应相连；

N个AD电压采集模块的输出端以及温度传感器的输出端均与计算模块的输入端相连；

计算模块的输出端与N个PWM驱动模块的输入端相连；

N个PWM驱动模块的输出端分别与N个LED驱动模块的控制端一一对应相连；

计算模块内部预设有：标准温度下N种颜色的LED压降，以及，N种颜色的LED的Tj-ΔV曲线；Tj为LED的结温，ΔV为LED的压降偏移量，所述压降偏移量为LED压降的采集值与标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量；

计算模块用于：判断各种颜色的LED是否全部处于OFF状态；若各种颜色的LED全部处于OFF状态，则以通过所述温度传感器得到的检测值为相应LED的结温；若各种颜色的LED并不全部处于OFF状态，则对于处于OFF状态的LED，以相应LED在上一次占空比计算时所采用的结温值为结温；对于处于ON状态的LED，则根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温；再根据各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块，以使各个PWM驱动模块通过对应的LED驱动模块实现对于各种颜色的LED的驱动。

优选的，计算模块还用于：在上电初始化阶段，以通过所述温度传感器得到的检测值为各种颜色的LED的结温；根据此时得到的各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块。

优选的，N个LED驱动模块的输入端均与电源相连，N个LED驱动模块的输出端分别与N种颜色的LED的正极一一对应相连，N种颜色的LED的负极接地；

所述计算模块还用于控制对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；所述LED压降的采集值为：所述计算模块根据所述AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

优选的，N个LED驱动模块的输入端分别与N种颜色的LED的负极一一对应相连，N种颜色的LED的正极均与电源相连；

所述多色LED灯的控制装置还包括：系统电压采集模块；所述系统电压采集模块的输入端与电源相连，所述系统电压采集模块的输出端与计算模块相连；

所述计算模块还用于控制系统电压采集模块及对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；所述LED压降的采集值为：所述计算模块根据所述系统电压采集模块的输出信号与所述AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

优选的，计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块及N个PWM驱动模块集成于控制器中。

优选的，计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块、N个PWM驱动模块及所述系统电压采集模块集成于控制器中。

优选的，N个LED驱动模块均为恒流驱动模块。

优选的，N为3，多色LED灯的三种颜色分别为红、绿和蓝，且每种颜色的LED个数均为1。

一种多色LED灯，包括：N种颜色的LED以及如上述任一所述的多色LED灯的控制装置，N为大于1的正整数。

本发明提供的多色LED灯的控制方法，对由于工作而导致温度变化的LED，其通过相应AD电压采集模块分别采集对应LED各自的压降，然后由计算模块根据相应LED压降的采集值与其内部预设的标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量，对照预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，计算得到处于ON状态的LED的结温；进而使工作中的LED以各自的结温，代替现有技术中统一的控制器温度，进行相应颜色的LED驱动控制的单独计算，进而通过相应PWM驱动模块实现对于相应LED驱动模块的对应控制，完成对于各种颜色的LED各自单独的温度补偿，解决了现有技术中无法对各个LED单独进行温度补偿的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的多色LED灯的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的多色LED灯的另一结构示意图；

图3是本发明实施例提供的多色LED灯的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明提供一种多色LED灯的控制方法，以解决现有技术中无法对各种颜色的LED单独进行温度补偿的问题。

多色LED灯可以为应用于任意场合的LED灯，比如汽车内的LED氛围灯，也可以是其他LED灯，此次不做具体限定，均在本申请的保护范围内。并且，该多色LED灯具体可以包括N种颜色的LED，N为大于1的正整数；一般情况下，N＝3，且三种颜色分别为红、绿和蓝，每种颜色的LED个数均为1，如图1和图2所示；但实际应用中，N的取值、各种颜色的具体设定以及每种颜色的LED个数，均可以视其具体应用环境而定，此处不做限定，均在本申请的保护范围内。

该多色LED灯的控制方法应用于多色LED灯的控制装置，参见图1和图2，该多色LED灯的控制装置包括：计算模块，温度传感器，以及，与N种颜色的LED一一对应的N个AD电压采集模块(如图1和图2所示的AD)、N个PWM驱动模块(如图1和图2所示的PWM)和N个LED驱动模块(如图1和图2所示的LED Driver)；其中：

N个LED驱动模块分别与N种颜色的LED一一对应相连，如图1和图2所示的一对一连接；

N个LED驱动模块和LED的N个连接点(如图1和图2所示的R、G、B)，分别与N个AD电压采集模块的输入端一一对应相连，也即一对一连接；

N个AD电压采集模块的输出端以及温度传感器的输出端均与计算模块的输入端相连；

计算模块的输出端与N个PWM驱动模块的输入端相连；

N个PWM驱动模块的输出端分别与N个LED驱动模块的控制端一一对应相连，也即一对一连接；

计算模块内部预设有：标准温度下N种颜色的LED压降，以及，N种颜色的LED的Tj-ΔV曲线；Tj为LED的结温，ΔV为LED压降的采集值与标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量。

实际应用中，该多色LED灯的控制装置还应该包括电源模块(即图1和图2中的Power)，电源模块的输入端与电源相连，用于将输入的电源电压转换为合适的电压为控制器供电。

其控制器中，至少集成有上述的计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块及N个PWM驱动模块。

参见图3，该多色LED灯的控制方法包括：

S101、计算模块判断各种颜色的LED是否全部处于OFF状态；

若各种颜色的LED全部处于OFF状态，则执行步骤S102；否则，执行步骤S103；

S102、计算模块以通过温度传感器得到的检测值为相应LED的结温；

S103、对于处于OFF状态的LED，计算模块以相应LED在上一次占空比计算时所采用的结温值为结温；对于处于ON状态的LED，计算模块根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温；

其中，Tj为LED的结温，ΔV为LED的压降偏移量，压降偏移量为通过对应AD电压采集模块得到的LED压降的采集值与预设的标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量；

温度传感器的主要作用是采集当前状态下的控制器温度，各个AD电压采集模块分别用于采集各种颜色的LED的压降。以图1和图2所示N＝3、该多色LED灯的三种颜色分别为红、绿和蓝，且每种颜色的LED个数均为1为例进行说明：

如果此时红、绿、蓝三种颜色的LED，即RGB LED，均处于OFF状态，则此时控制器内部温度传感器的读数就是红、绿、蓝三种颜色LED的结温Tj，即执行步骤S102即可。

而如果至少一种颜色的LED处于ON状态，比如各种颜色的LED均处于ON状态，此时的控制器内部温度传感器的读数则不再适合用作红、绿、蓝三种颜色LED各自结温的计算；因此，需要执行步骤S103中的相应计算过程，即计算模块根据通过各个AD电压采集模块得到的各种颜色的LED压降的采集值，计算各种颜色的LED压降的采集值与预设的标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量，即各种颜色的LED的压降偏移量ΔV；再对照计算模块内部预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线(一般根据该RGB LED芯片手册进行预设)，以相应LED的压降偏移量ΔV进行计算，得到各种颜色的LED的结温Tj。

具体的，对于RED LED来说，如果RED LED处于ON状态，则需要对应的AD电压采集模块进行RED LED压降的采样，得到RED LED当前压降的采集值。然后由计算模块计算RED LED当前压降的采集值与标准温度下(一般为25℃)压降之间的偏移量，即压降偏移量ΔV，再根据RGB LED的芯片手册所示的RED LED的Tj-ΔV曲线计算出RED LED的结温。如果RED LED处于OFF状态，则不作任何操作，以RED LED在上一次占空比计算时所采用的结温值作为当前RED LED的结温；

对于GREEN LED来说，如果GREEN LED处于ON状态，则需要对应的AD电压采集模块进行GREEN LED压降的采样，得到GREEN LED当前压降的采集值。然后由计算模块计算GREENLED当前压降的采集值与标准温度下(一般为25℃)压降之间的偏移量，即压降偏移量ΔV，再根据GREEN LED的芯片手册所示的GREEN LED的Tj-ΔV曲线计算出GREEN LED的结温。如果GREEN LED处于OFF状态，则不作任何操作，以GREEN LED在上一次占空比计算时所采用的结温值作为当前GREEN LED的结温；

对于BLUE LED来说，如果BLUE LED处于ON状态，则需要对应的AD电压采集模块进行BLUE LED压降的采样，得到BLUE LED当前压降的采集值。然后由计算模块计算BLUE LED当前压降的采集值与标准温度下(一般为25℃)压降之间的偏移量，即压降偏移量ΔV，再根据BLUE LED的芯片手册所示的BLUE LED的Tj-ΔV曲线计算出BLUE LED的结温。如果BLUELED处于OFF状态，则不作任何操作，以BLUE LED在上一次占空比计算时所采用的结温值作为当前BLUE LED的结温。

当至少一种颜色的LED处于ON状态时，温度传感器的作用主要是配合计算模块进行过热保护，就是当控制器的温度超过一定限值的时候，由计算模块通过图1和图2所示的PWM及LED Driver，同比例降低红、绿、蓝三种颜色LED的占空比，在保证输出颜色不变的情况下，使驱动电流降低，进而确保控制器的温度维持在一个可靠的状态。

实际应用中，每种颜色的LED个数均优选为1，每种颜色也可以包括多个串联的LED；只是当每种颜色包括多个串联的LED时，计算模块在得到红、绿、蓝三种颜色LED的压降之后，需要对每种颜色LED的压降进行平均值计算，再根据每种颜色单个LED压降的采集值，与内部预设的标准温度(比如25℃)下对应颜色的LED压降，计算两者之间的偏移量ΔV；而由于不同LED的参数为离散的，所以这种情况下计算得到的偏移量ΔV，其精确度低于每种颜色的LED个数均为1的情况，但是也在本申请的保护范围内。

在得到各种颜色的LED的结温之后，即可执行步骤S104；

S104、计算模块根据各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块，以使各个PWM驱动模块通过对应的LED驱动模块实现对于各种颜色的LED的驱动。

步骤S104的具体计算过程为：根据各种颜色的LED的结温，计算得到各种颜色的LED的色坐标(x，y)及亮度Y在当前温度下的值；然后根据各种颜色的LED的色坐标(x，y)及亮度Y在当前温度下的值，计算得到当前温度下的混光矩阵；再根据当前温度下的混光矩阵进行矩阵变换，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并做相应调整后输出给对应的PWM驱动模块，以达到温度补偿的目的。3个PWM驱动模块根据计算模块输出的占空比做实时调整后，分别输出至相应的LED驱动模块，实现对于RGB LED的驱动。

由上所述，本实施例提供的多色LED灯的控制方法，对由于工作而导致温度变化的LED，其通过相应AD电压采集模块分别采集对应LED各自的压降，然后由计算模块根据相应LED压降的采集值与其内部预设的标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量，对照预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，计算得到处于ON状态的LED的结温；进而使工作中的LED以各自的结温，代替现有技术中统一的控制器温度，进行相应颜色的LED驱动控制的单独计算，进而通过相应PWM驱动模块实现对于相应LED驱动模块的对应控制，完成对于各种颜色的LED各自单独的温度补偿，解决了现有技术中无法对各个LED单独进行温度补偿的问题。

优选的，该多色LED灯的控制方法，在步骤S101之前还包括：

在上电初始化阶段，计算模块以通过温度传感器得到的检测值为各种颜色的LED的结温；

计算模块根据此时得到的各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块。

在极端天气情况下，由环境温度引起的RGB色坐标的偏移会非常明显，这就可能会导致RGB LED的颜色在上电时即出现较大的偏差。为此，在系统上电初始化阶段，需要通过温度传感器对系统环境温度进行采样，并且计算模块将以采样的温度值作为R/G/B各自LED初始化的结温。此时，R/G/B各自LED的结温与当前的环境温度无缝衔接，计算模块由此计算得到R/G/B各自LED的色坐标(x，y)及亮度Y在当前温度下的值，接着计算得到当前温度下的RGB混光矩阵，再经由矩阵变换，即可得到R/G/B各自LED的目标占空比值并做相应调整后通过对应的PWM驱动模块和LED驱动模块，实现对于RGB LED的驱动，以达到温度补偿的目的。也就是说，R/G/B各自LED在上电阶段所输出的颜色已经经过了有效的补偿，从而避免了极端天气条件下RGB将会出现的色差。

当系统完成上电初始化之后，将按照合理的周期循环执行步骤S101至S104，以实现温度补偿和驱动。

值得说明的是，该多色LED灯的控制装置可以是图1所示的高边驱动结构，N个LED驱动模块的输入端均与电源相连，N个LED驱动模块的输出端分别与N种颜色的LED的正极一一对应相连，N种颜色的LED的负极接地。则在执行步骤S103之前，可以由计算模块控制对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值。此时，该LED压降的采集值为：计算模块根据AD电压采集模块的输出信号(表征LED正极电位)进行处理后得到的值。

或者，该多色LED灯的控制装置也可以是图2所示的低边驱动结构，N个LED驱动模块的输入端分别与N种颜色的LED的负极一一对应相连，N种颜色的LED的正极均与电源相连。

由于N个AD电压采集模块仅采集当前状态下N种颜色的LED的负极电位，所以如果电路架构采用的是图2所示的低边驱动结构LSD(Low Side Driver)方案，则计算模块还需要额外采集的系统电压，再通过公式，LED压降＝系统电压-LED负极电位，计算得到当前状态下N种颜色的LED的压降。

因此，参见图2，该多色LED灯的控制装置还包括：系统电压采集模块(集成于图2所示的AD中)，用于采集系统电压提供给计算模块；系统电压采集模块的输入端与电源相连，系统电压采集模块的输出端与计算模块相连。

此时，在执行步骤S103之前，可以由计算模块控制系统电压采集模块及对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值。此时，该LED压降的采集值为：计算模块根据系统电压采集模块的输出信号(表征系统电压)与AD电压采集模块的输出信号(表征LED负极电位)进行处理后得到的值，比如将两者做差后得到的值。

实际应用中，可以设置各个AD电压采集模块(和系统电压采集模块)自上电之后即开始进行周期性的采集；或者，也可以设置各个AD电压采集模块(和系统电压采集模块)根据计算模块的控制进行周期性的采集，比如当RGB LED均处于OFF状态时，3个AD电压采集模块(和系统电压采集模块)不进行压降采集；当RGB LED均处于ON状态时，3个AD电压采集模块(和系统电压采集模块)才进行周期性采集。此处不做限定，可以使其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。

本发明另一实施例还提供一种多色LED灯的控制装置，参见图1和图2，该多色LED灯包括N种颜色的LED，N为大于1的正整数；图1和图2均以N＝3为例进行展示，优选的，该多色LED灯的三种颜色分别为红、绿和蓝，且每种颜色的LED个数均为1；该多色LED灯的控制装置包括：计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块(如图1和图2所示的AD)、N个PWM驱动模块(如图1和图2所示的PWM)及N个LED驱动模块(如图1和图2所示的LED Driver)；其中：

N个LED驱动模块分别与N种颜色的LED一一对应相连，如图1和图2所示的一对一连接；

N个LED驱动模块和LED的N个连接点(如图1和图2所示的R、G、B)，分别与N个AD电压采集模块的输入端一一对应相连，也即一对一连接；

N个AD电压采集模块的输出端以及温度传感器的输出端均与计算模块的输入端相连；

计算模块的输出端与N个PWM驱动模块的输入端相连；

N个PWM驱动模块的输出端分别与N个LED驱动模块的控制端一一对应相连，也即一对一连接；

计算模块内部预设有：标准温度下N种颜色的LED压降，以及，N种颜色的LED的Tj-ΔV曲线；Tj为LED的结温，ΔV为LED压降的采集值与标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量；

计算模块用于：判断各种颜色的LED是否全部处于OFF状态；若各种颜色的LED全部处于OFF状态，则以通过温度传感器得到的检测值为相应LED的结温；若各种颜色的LED并不全部处于OFF状态，则对于处于OFF状态的LED，以相应LED在上一次占空比计算时所采用的结温值为结温；对于处于ON状态的LED，则根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温；再根据各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块，以使各个PWM驱动模块通过对应的LED驱动模块实现对于各种颜色的LED的驱动。

优选的，该计算模块还用于：在上电初始化阶段，以通过温度传感器得到的检测值为各种颜色的LED的结温；根据此时得到的各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块。

参见图1所示的高边驱动结构，N个LED驱动模块的输入端均与电源相连，N个LED驱动模块的输出端分别与N种颜色的LED的正极一一对应相连，N种颜色的LED的负极接地，N＝3。此时，该计算模块还用于控制对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；LED压降的采集值为：计算模块根据AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

参见图2所示的低边驱动结构，N个LED驱动模块的输入端分别与N种颜色的LED的负极一一对应相连，N种颜色的LED的正极均与电源相连，N＝3。

参见图2，多色LED灯的控制装置还包括：系统电压采集模块(集成于图2所示的AD中)，用于采集系统电压提供给计算模块；系统电压采集模块的输入端与电源相连，系统电压采集模块的输出端与计算模块相连。

此时，该计算模块还用于控制系统电压采集模块及对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；LED压降的采集值为：计算模块根据系统电压采集模块的输出信号与AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

另外，如图1所示，计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块及N个PWM驱动模块集成于控制器中。

如图2所示，计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块、N个PWM驱动模块及系统电压采集模块集成于控制器中。

优选的，参见图1和图2，该多色LED灯的控制装置还包括：集成于控制器中的电源模块(即图1和图2中的Power)，电源模块的输入端与电源相连，用于将输入的电源电压转换为控制器的供电电压。

以图1和图2所示N＝3、该多色LED灯的三种颜色分别为红、绿和蓝，且每种颜色的LED个数均为1为例进行说明，区别于传统的只能知道控制器的温度、而无法准确的知道R/G/B各自的结温的温度采集方案，本实施例提供的该多色LED灯的控制装置，能够基于温度传感器及AD电压采集模块进行共同采集。当系统完成上电初始化之后，首先需要判断一下当前RGB LED是否处于OFF状态。当RGB LED处于OFF状态时，这时温度传感器的读数就作为R/G/B各自LED的结温；当RGB LED处于ON状态时，R/G/B各自LED的结温就需要各自独立采集和运算，具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

另外，优选的，N个LED驱动模块均为恒流驱动模块。

对于该多色LED灯的驱动，如果采用恒压源驱动方案，由于LED个体压降的差异，以及，压降随温度的变化，会造成通过LED的峰值电流不稳定，从而造成LED的光学属性产生偏移。而采用恒流驱动，即可避免上述问题。

值得说明的是，N可以取任意大于1的正整数，以实现不同的色彩展示效果，并不一定限定于3；且该多色LED灯的三种颜色优选为红、绿和蓝，每种颜色的LED个数均优选为1，但并不限定于此；可视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。

本发明另一实施例还提供了一种多色LED灯，包括：N种颜色的LED以及如上述实施例所述的多色LED灯的控制装置，N为大于1的正整数。

随着人们对于汽车个性化、舒适性要求的提高，以及汽车级RGB LED的发展，LED氛围灯在汽车上的应用越来越多，从中控到杯座，从车门到天窗，凡是能安装氛围灯的地方都尽量安装以提高整个车内饰的豪华感。因此，汽车上的LED氛围灯应用上述实施例所述的控制装置，则能够确保不会出现色差，提升用户舒适性。

具体的实际应用中，该多色LED灯可以为应用于任意场合的LED灯，比如汽车内的LED氛围灯，也可以是其他LED灯，此次不做具体限定，均在本申请的保护范围内。

其余结构及原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种多色LED灯的控制方法，其特征在于，应用于多色LED灯的控制装置，所述多色LED灯包括N种颜色的LED，所述多色LED灯的控制装置包括：计算模块，温度传感器，以及，与N种颜色的LED一一对应的N个AD电压采集模块、N个PWM驱动模块和N个LED驱动模块；N为大于1的正整数；所述多色LED灯的控制方法包括：

所述计算模块判断各种颜色的LED是否全部处于OFF状态；

若各种颜色的LED全部处于OFF状态，则所述计算模块以通过所述温度传感器得到的检测值为相应LED的结温；

若各种颜色的LED并不全部处于OFF状态，则对于处于OFF状态的LED，所述计算模块以相应LED在上一次占空比计算时所采用的结温值为结温；对于处于ON状态的LED，所述计算模块根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温；Tj为LED的结温，ΔV为LED的压降偏移量，所述压降偏移量为通过对应AD电压采集模块得到的LED压降的采集值与预设的标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量；

所述计算模块根据各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块，以使各个PWM驱动模块通过对应的LED驱动模块实现对于各种颜色的LED的驱动。

2.根据权利要求1所述的多色LED灯的控制方法，其特征在于，在所述计算模块判断各种颜色的LED是否全部处于OFF状态之前，还包括：

在上电初始化阶段，所述计算模块以通过所述温度传感器得到的检测值为各种颜色的LED的结温；

所述计算模块根据此时得到的各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块。

3.根据权利要求1或2所述的多色LED灯的控制方法，其特征在于，所述AD电压采集模块的输入端及LED驱动模块的输出端均与对应LED的正极相连时，所述计算模块根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温之前，还包括：

所述计算模块控制对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；所述LED压降的采集值为：所述计算模块根据所述AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

4.根据权利要求1或2所述的多色LED灯的控制方法，其特征在于，所述多色LED灯的供电电压为系统电压且所述AD电压采集模块的输入端及LED驱动模块的输入端均与对应LED的负极相连时，所述多色LED灯的控制装置还包括：系统电压采集模块；

所述计算模块根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温之前，还包括：

所述计算模块控制系统电压采集模块及对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；所述LED压降的采集值为：所述计算模块根据所述系统电压采集模块的输出信号与所述AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

5.一种多色LED灯的控制装置，其特征在于，所述多色LED灯包括N种颜色的LED；所述多色LED灯的控制装置包括：计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块、N个PWM驱动模块及N个LED驱动模块；N为大于1的正整数；其中：

N个LED驱动模块分别与N种颜色的LED一一对应相连；

N个LED驱动模块和LED的N个连接点，分别与N个AD电压采集模块的输入端一一对应相连；

N个AD电压采集模块的输出端以及温度传感器的输出端均与计算模块的输入端相连；

计算模块的输出端与N个PWM驱动模块的输入端相连；

N个PWM驱动模块的输出端分别与N个LED驱动模块的控制端一一对应相连；

计算模块内部预设有：标准温度下N种颜色的LED压降，以及，N种颜色的LED的Tj-ΔV曲线；Tj为LED的结温，ΔV为LED的压降偏移量，所述压降偏移量为LED压降的采集值与标准温度下对应颜色的LED压降之间的偏移量；

计算模块用于：判断各种颜色的LED是否全部处于OFF状态；若各种颜色的LED全部处于OFF状态，则以通过所述温度传感器得到的检测值为相应LED的结温；若各种颜色的LED并不全部处于OFF状态，则对于处于OFF状态的LED，以相应LED在上一次占空比计算时所采用的结温值为结温；对于处于ON状态的LED，则根据预设的各种颜色的LED的Tj-ΔV曲线，以相应LED的压降偏移量进行计算，得到相应LED的结温；再根据各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块，以使各个PWM驱动模块通过对应的LED驱动模块实现对于各种颜色的LED的驱动。

6.根据权利要求5所述的多色LED灯的控制装置，其特征在于，计算模块还用于：在上电初始化阶段，以通过所述温度传感器得到的检测值为各种颜色的LED的结温；根据此时得到的各种颜色的LED的结温进行计算，得到对于各种颜色的LED的目标占空比并分别发送相应的PWM驱动模块。

7.根据权利要求5所述的多色LED灯的控制装置，其特征在于，N个LED驱动模块的输入端均与电源相连，N个LED驱动模块的输出端分别与N种颜色的LED的正极一一对应相连，N种颜色的LED的负极接地；

所述计算模块还用于控制对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；所述LED压降的采集值为：所述计算模块根据所述AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

8.根据权利要求5所述的多色LED灯的控制装置，其特征在于，N个LED驱动模块的输入端分别与N种颜色的LED的负极一一对应相连，N种颜色的LED的正极均与电源相连；

所述多色LED灯的控制装置还包括：系统电压采集模块；所述系统电压采集模块的输入端与电源相连，所述系统电压采集模块的输出端与计算模块相连；

所述计算模块还用于控制系统电压采集模块及对应AD电压采集模块进行周期性采集，以得到相应LED压降的采集值；所述LED压降的采集值为：所述计算模块根据所述系统电压采集模块的输出信号与所述AD电压采集模块的输出信号进行处理后得到的值。

9.根据权利要求7所述的多色LED灯的控制装置，其特征在于，计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块及N个PWM驱动模块集成于控制器中。

10.根据权利要求8所述的多色LED灯的控制装置，其特征在于，计算模块、温度传感器、N个AD电压采集模块、N个PWM驱动模块及所述系统电压采集模块集成于控制器中。

11.根据权利要求5-10任一所述的多色LED灯的控制装置，其特征在于，N个LED驱动模块均为恒流驱动模块。

12.根据权利要求5-10任一所述的多色LED灯的控制装置，其特征在于，N为3，多色LED灯的三种颜色分别为红、绿和蓝，且每种颜色的LED个数均为1。

13.一种多色LED灯，其特征在于，包括：N种颜色的LED以及如权利要求5-12任一所述的多色LED灯的控制装置，N为大于1的正整数。