[发明专利]一种新型LED驱动控制方法

摘要

本发明涉及一种新型LED驱动控制方法，通过采样LED驱动电路的输出电压信号u，并送入到电流控制器中；电流控制器通过特定的算法得到一个与设定参考光通量Φref相对应的参考电流信号iref，该电流参考信号iref与LED驱动器的输出电流id进行比较得到误差信号ε，并经过补偿网络得到控制信号。在该控制信号的控制下，驱动器对LED负载提供一个与电流控制器产生参考电流iref一样大的正向电流信号，从而使LED负载产生光通量保持与参考光通量Φref一致，即实现了光通量的控制。本发明可以实现LED输出光通量的较精确控制。

主权项

1.一种新型LED驱动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：根据LED芯片，建立LED光电模型，并得到以光通量Φ和正向电压U为变量的正向电流Id的算法模型Id＝f‑1(φ，U)；步骤S2：在电流控制器中，设定所需LED光通量的参考值Φref，采样LED驱动变换器的输出电压U，并基于步骤S1所得的正向电流Id的算法模型，得到相应的电流参考信号iref；步骤S3：将电流控制器产生的电流参考信号iref与LED驱动器的输出电流采样信号id进行比较得到误差信号，并通过相应的补偿网络得到一控制信号，利用该控制信号控制LED驱动器产生一个大小为iref的电流输出；步骤S1具体包括以下步骤：步骤S11：若LED正向输入电流小于1A，基于LED正向伏安特性并通过泰勒级数展开分析可得到LED功率Pd与正向电流Id之间近似线性，其关系式如下：Pd＝aId+b     (1)其中，a、b为常数，其值大小通过具体LED芯片的实测Pd与Id数据获得；步骤S12：若LED的正向电流Id不变，其正向电压U会随结温Tj的增加而近似线性减少，将LED热阻Rj看成常量，正向电压U和散热片温度Ths可近似为线性关系，其关系式如下：Ths＝cU+d      (2)其中，c、d为常数，其值大小通过具体LED芯片的实测Ths与U数据获得；步骤S13：定义LED发热功率为Ph，其与输入电功率Pd间的关系可用下式表达：Ph＝KhPd     (3)其中，Kh为发热系数，即电热转换效率，用以决定LED用于发热和发光功率的大小；步骤S14：计算以正向电压U和正向电流Id为变量的发热系数Kh模型式：Kh(U,Id)＝(k1U+k2)(k3Id+k4)/γ   (4)其中，系数k1、k2、k3、k4、γ通过LED芯片厂家提供或实验测试结果获得；步骤S15：根据式(1)、(2)、(3)、(4)，得到LED芯片结温的光电模型：步骤S16：若正向输入电流Id恒定，LED的光效E与结温Tj之间存在近似线性关系，可表示为下式：E＝E0[1+ke(Tj‑T0)]    (6)其中，ke为光效随温度的变化率，ke小于零；T0为结温25℃，E0为结温25℃对应的额定光效，该值大小与输入额定电流Id有关；步骤S17：根据光通量的Φ与光效E的关系，结合(1)、(5)、(6)式，得到以电流和电压为变量的N颗LED芯片光通量的光电模型，如下式：步骤S18：将具体LED芯片的参数代入，得到具体的LED光电模型表达式，并进一步反求出以光通量Φ和正向电压U为变量的正向电流Id的算法模型，如下式：Id＝f‑1(φ,U)    (8)。