[发明专利]一种LED的调光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED的调光方法，属于LED照明控制技术领域。

背景技术

在LED灯光调节，舞台灯光控制中。目前LED灯具大多采用PWM(脉冲宽度调制)，PWM控制是一种最常见的控制LED亮度的方式。其控制机理是，把每1秒钟分成m等份，再把1秒钟的m等份的1/m秒分成n等份，得到一个很微小的时间长度1/(m×n)，PWM控制器控制一个电子开关，在1/m秒内，使该电子开关在k/(m×n)秒导通(其中k≤n)，点亮LED，在(n-k)/(m×n)秒内关闭，熄灭LED，1秒钟内重复这个开、关动作m次。由于人眼的余辉效应，人眼看到的LED的亮度就为最大亮度的k/n，这就达到了控制LED发出不同亮度光的目的。此调光方式，如果只是简单的改变占空比来调节LED的亮度而不进行任何处理，那么灯具在变色的时候阶梯感比较明显，并伴随有轻微的抖动现象。

发明内容

本发明的目的是：提供一种LED的调光方法。它可以使人眼在看到LED灯光变色时，视觉阶梯感不是那么明显，旋眼，变色更柔和无抖动，更加符合人眼对色彩的辨别。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种LED的调光方法，采用PWM控制方式，其特征在于：通过调节LED的驱动电流与PWM的占空比呈指数关系输出，以补偿人眼对光线感知的对数关系(即人眼感光度增益与光强的对数关系)，从而消减LED灯光变色时产生的阶梯感，使变色更柔和无抖动，更加符合人眼对色彩的辨别。

前述的LED的调光方法中，所述调节LED的驱动电流与PWM的占空比呈指数关系输出的方法是通过数字电位器改变恒流驱动芯片输出的驱动电流，使驱动电流与恒流驱动芯片的PWM占空比呈指数关系。

考虑到人眼对光线感知的特性一般呈对数曲线，调光驱动芯片的占空比与驱动电流则近似呈线性关系，对于LED来讲其本身的光通量与驱动电流也近似呈线性关系，为了补偿人眼对光线感知的对数关系(感光度增益与调光等级的对数关系)，可以通过上述方法使得LED的驱动电流与占空比呈指数关系。

与现有技术相比，本发明通过调节LED的驱动电流与PWM的占空比呈指数关系输出，以补偿人眼对光线感知的对数关系，从而消减LED灯光变色时产生的阶梯感，使变色更柔和无抖动，更加符合人眼对色彩的辨别。经测试，本发明可以明显消除LED变色时产生的阶梯感和抖动，变色效果更加柔和。

附图说明

图1是本发明原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

一种LED的调光方法，采用PWM控制方式，其特征在于：通过调节LED的驱动电流与PWM的占空比呈指数关系输出，以补偿人眼对光线感知对数关系，从而消减LED灯光变色时产生的阶梯感，使变色更柔和无抖动，更加符合人眼对色彩的辨别。

所述调节LED的驱动电流与PWM的占空比呈指数关系输出的方法是通过数字电位器改变恒流驱动芯片输出的驱动电流，使驱动电流与恒流驱动芯片的PWM占空比呈指数关系。

假设LED的光通量为L，驱动电流为I，调光占空比为D。

根据光电转换特性可得，L＝η*I；0＜I＜1000Ma。

而根据恒流驱动芯片(以LM3404为例)特性可得，I＝θ*D(θ为常数)。以这样的调光方法，人眼感光度增益与调光等级呈现对数曲线，如图1所示。

为了满足人眼对光线感知的对数特性曲线，需要得到LED的驱动电流满足与占空比的指数关系来补偿人眼对光线的这种特性。时满足下列曲线：I＝ζ*2^D(ζ为常数)。即电流ILED与调光等级呈指数关系，如图1所示。从而可以补偿人眼感光度的对数曲线，从而使调光时，人眼对调节的光线感觉更柔和。

通过数字电位器X9241来调节LM3404的驱动电流，因为

IF＝0.2L-(Vo*Tsns+(Vin-Vo)/2*Ton*Rsns)/(L*Rsns)

其中IF为LED的驱动电流，L为驱动电感的感量，VO为LM3404的输出电压，Tsns为LM3404的延迟时间，Vin为输入电压，Ton为功率MOSFET的导通时间，Rsns为电流设定电阻。

所以当占空比改变时可以同时改变Rsns的值，使得输出电流IF与占空比成一定的指数关系。