[发明专利]误差最小化的LED阵列系统

说明书

一种误差最小化的LED阵列系统，包括LED阵列驱动电路、开关阵列、LED阵列和控制器，所述控制器包括标准库存储器、误差矢量幅度计算器、最小值存储器、译码器和缓冲器。在保持现有驱动电流固定的LED阵列系统简单性优点的基础上，通过接入和接出LED颗粒来完成LED阵列的合理布局，以误差最小为判断依据实现LED阵列的最优布局。为适应用户多样化的颜色和照度需求，本发明可灵活采用不同的误差计算公式。

技术领域

本发明涉及一种LED阵列系统，尤其是一种颜色和照度均可调的LED阵列系统。

背景技术

当LED阵列系统用于混光照明时，其应用可涵盖居家环境、工业厂房、商业卖场、种植养殖以及园林景观等场合。

通常地，混光照明用的LED阵列由数串色彩丰富的LED颗粒组成。当LED阵列驱动电流固定时，调整接入LED阵列的LED颗粒布局可实现颜色和照度均可调。但是，这种可调节的颜色和照度具有离散的特性。假设某一驱动电流固定的LED阵列由m个LED串组成而且每个LED串均由n个LED颗粒串联而成，那么该LED阵列可精准提供的颜色和照度变化可能性至多只有种。而用户对颜色和照度的变化需求往往超出上述LED阵列所能提供的精准变化区间。简而言之，离散的颜色和照度特性与相对连续的颜色和照度需求之间必然存在着误差。为了尽可能地与用户需求匹配，就需要LED阵列系统能实现误差最小化。

发明内容

为克服现有驱动电流固定的LED阵列系统具有离散颜色和照度特性的不足，使之尽可能地与相对连续的颜色和照度需求匹配，本发明提供一种误差最小化的LED阵列系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种误差最小化的LED阵列系统，包括LED阵列驱动电路、开关阵列、LED阵列和控制器，

所述LED阵列驱动电路包括受控电流源i1至im，m为正整数，

所述开关阵列包括开关Sj_1至Sj_nj，nj为正整数，j的取值范围为1至m，

所述LED阵列包括m个LED串，第j个LED串包括串联的nj个LED颗粒，即LED颗粒LEDj_1至LEDj_nj串联，

开关阵列位于LED阵列驱动电路和LED阵列之间，开关Sj_1至Sj_nj的开关状态决定着第j个LED串接入LED阵列的状态，第j个LED串接入LED阵列的状态包括nj+1个状态，即Nj个LED颗粒接入，Nj的取值范围为0至nj，未接入LED阵列的LED颗粒被开关阵列屏蔽，受控电流源ij为接入LED阵列的第j个LED串提供驱动电流，

所述控制器包括标准库存储器、误差矢量幅度计算器、最小值存储器、译码器和缓冲器，

所述控制器具有4个输入端口，分别接收红色需求信息R、绿色需求信息G、蓝色需求信息B和照度需求信息Lux，R的取值范围为0至255，G的取值范围为0至255，B的取值范围为0至255，Lux的取值范围为0至MAXLux，MAXLux为所述LED阵列系统能提供的最大照度，

所述控制器具有m组输出端口，第j组输出端口分别对应开关控制信号Cj_1至Cj_nj，Cj_1至Cj_nj的值决定了开关Sj_1至Sj_nj的开关状态，

所述标准库存储器存储了组数据，每组数据包括第j个LED串接入LED阵列的LED颗粒数Nj以及与Nj对应的所述LED阵列系统的红色输出值Rs、绿色输出值Gs、蓝色输出值Bs和照度输出值Luxs，所述组数据均来自于实验，

所述误差矢量幅度计算器根据误差计算公式，提取标准库存储器中的数据Rs、Gs、Bs和Luxs，计算出与需求信息R、G、B和Lux之间的误差E，

所述最小值存储器存储误差E的最小值Emin以及与Emin对应的第j个LED串接入LED阵列的LED颗粒数Nj，令其为Nj_min，