[发明专利]一种白光LED色温控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种白光LED色温控制方法及系统。所述方法及系统首先获取直流驱动模式下白光LED的第一峰值波长模型和双脉冲驱动模式下所述白光LED的平均驱动电流公式；然后根据所述第一峰值波长模型和所述平均驱动电流公式确定所述双脉冲驱动模式下所述白光LED的等效峰值波长变化幅度最小条件。通过控制所述白光LED的各参数满足所述等效峰值波长变化幅度最小条件，即可控制所述白光LED的色温变化范围最小，从而使所述白光LED色温保持稳定状态，提高了白光LED色温的稳定性。

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，特别是涉及一种白光LED色温控制方法及系统。

背景技术

以发光二极管(Light Emitting Diode，简称为LED)为核心的半导体照明技术是本世纪最具发展前景的新兴高技术领域之一，LED与白炽灯及荧光灯等传统光源相比，具有超长寿命、响应速度快、发光效率高、无污染、绿色环保等优点。LED光源要作为一种普通光源进入照明市场，产品的照明质量、商业可行性及经济价值等都是要慎重考虑的因素。色温是表示光源光谱质量最通用的指标，因此作为衡量照明质量的光源色温要求成为大功率白光LED必须满足的条件之一。

白光LED是由蓝光LED芯片和YAG荧光粉构成。蓝光LED芯片发射的蓝色光谱将激发YAG荧光粉产生黄色光谱，白光LED的色温由该两部分光谱(LED芯片发射蓝色光谱和YAG荧光粉产生黄色光谱)所决定。由于荧光粉发射光谱与LED芯片激发光谱存在紧密关系，随着LED芯片峰值波长偏移将引起荧光粉量子效率变化，各个色彩的光谱成分比例也发生变化，器件负载不同电流条件导致白光颜色偏移问题。在直流和PWM驱动模式下，都将引起照明系统的颜色波动问题，相关研究表明，在RGB白光LED照明系统中，光谱幅度1％的变化，峰值波长1nm的偏移都将引起显著的颜色变化。尽管不同设备对光源色温的要求有所不同，但如果超出人眼比较适应的色温范围，照明对人的生理、心理都会产生负面影响。

目前有两种较为常用的调光驱动模式：直流驱动和PWM驱动模式。直流驱动模式下器件发光效率高，但是该模式调光精度低。PWM调光驱动模式下调节精度高，但器件的发光效率较低，这是由于LED器件输出光通量与加载电流成非线性关系。针对直流驱动和PWM驱动模式存在的不足，近年提出了一种双脉冲驱动模式，该驱动模式可有效提高照明系统的发光效率。白光LED照明系统的颜色存在复杂动态变化规律，然而目前大部分研究集中于直流或PWM模式下白光LED器件的颜色稳态特性，对于双脉冲下混合白光LED系统的颜色动态特性及应用研究仍缺乏相关研究。因此在双脉冲驱动模式下如何控制白光LED色温的稳定性，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种白光LED色温控制方法及系统，通过对峰值波长变化范围的控制实现白光LED色温控制，能够使色温变化范围最小，提高白光LED色温的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种白光LED色温控制方法，所述方法包括：

根据二极管肖特莱模型确定直流驱动模式下白光LED的第一峰值波长模型；

获取双脉冲驱动模式下所述白光LED的平均驱动电流公式；

根据所述第一峰值波长模型和所述平均驱动电流公式确定所述双脉冲驱动模式下所述白光LED的等效峰值波长变化幅度最小条件；

根据所述等效峰值波长变化幅度最小条件控制所述白光LED的色温保持稳定状态。

可选的，所述根据二极管肖特莱模型确定直流驱动模式下白光LED的第一峰值波长模型，具体包括：

根据二极管肖特莱模型确定所述白光LED的电流-电压特性：