高顯色性白光LED調光系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、發(fā)光二極管(LED:Light Emitting Diode)以發(fā)光效率高、壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，在建筑、信號照明、背光、顯示、街道、室內照明等有著廣泛應用。目前，實現(xiàn)白光LED光源在較寬范圍內色溫連續(xù)可調，又能在該范圍內保持高的顯色性，近年來成為研究的熱點。針對寬色溫范圍內高顯色性白光光源缺乏有效合成方法的問題，本文進行了以下研究工作。
　　首先，根據光混合原理及脈沖寬度調制(PWM)方法，推導出兩通道和三通道調光關系式。兩通

2、道調光法采用冷白和暖白LED合成白光，實現(xiàn)混合光源色溫在3300K～7500K之內，偏差小于32K。然而，光源顯色指數整體上較低，均小于90。三通道調光法采用了暖白/綠/藍LED合成目標光源，測試結果表明:色溫在3200K～7600K之間，其最大誤差為1.82％，且顯色指數在86.5～95.3之內，較兩通道調光法有較大提升。
　　其次，針對三通道調制的光源在低色溫時顯色指數不夠高的現(xiàn)象，本文在三通道、兩通道調光法基礎上，根據由實驗

3、確立的相關色溫與特定色坐標關系，提出一種“3+2”調光方法，通過分別控制紅/綠/藍/暖白(R/G/B/WW)驅動信號占空比實現(xiàn)白光光源調制。實驗結果表明:當混合光源光通量設置為300lm時，色溫在2900K～7600K范圍內連續(xù)可調，色溫偏差為0.56％，混合光源調節(jié)色溫時光通量的起伏小于2.24％，顯色指數Ra均在94～96之間，理論與實際偏差為不超過0.1;設置色溫為5000K，當光通量取值在0～800lm范圍變化時，光通量偏差小于

4、2％。
　　最后，根據提出的“3+2”調光方法和設計指標，設計了一種遠程智能調光控制系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能:通過智能手機APP或紅外遙控器，實現(xiàn)光源開關、顏色變化、光通量調節(jié)、色溫調節(jié)、恒光模式及自適應模式等，其中，恒光模式采用兩塊NRF24L01模塊進行光照數據通信，經多次協(xié)調使環(huán)境光照強度與設定值趨于一致。
　　本文提出的“3+2”調光方法，具有計算方法簡單、調光精度高、易于硬件實現(xiàn)等特點。同時，構建的這套光控系統(tǒng)不僅能