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LED色溫控制原理   

LED調(diào)色溫是改變不同光的比例。增加紅光，色溫變暖，增加藍(lán)光，色溫變冷。調(diào)亮度， 改變流過(guò)LED的電流大小，電流大些，就亮些。反之就暗些。電流的調(diào)節(jié)，是用改變PWM來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所謂PWM，就是脈沖寬度調(diào)整。脈沖寬度調(diào)整的方法，最根本的是改變決定其寬度的電阻與電容值的數(shù)值。RC的乘積大，則寬度會(huì)大些。具體要結(jié)合電路圖來(lái)討論。

1.色溫

光源的色溫是通過(guò)對(duì)比其色彩和理論的熱黑體輻射體來(lái)確定的。熱輻射光源發(fā)射的光譜是連續(xù)而光滑的，對(duì)黑體而言，溫度不同，顏色也就不一樣。

黑體發(fā)光的顏色與溫度存在惟一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在表述某光源的顏色時(shí)，常常把該光源的顏色與黑體發(fā)光的顏色進(jìn)行比較，如果該光源發(fā)出光的顏色與黑體在某一溫度下的顏色相同，就把該光源的顏色看作是黑體在這個(gè)溫度下的顏色，叫“溫度顏色”，簡(jiǎn)稱“溫色”。

顯然，“溫色”指的是“顏色”，是黑體在某一溫度下的顏色。但是由于長(zhǎng)期的約定俗成，現(xiàn)在普遍把這個(gè)概念稱作“色溫”。

對(duì)于白熾燈等熱福射源而言由于其光譜分布與黑體比較接近，所以它們的色品坐標(biāo)點(diǎn)基本處于黑體軌跡上，可見(jiàn)色溫的概念能夠恰當(dāng)?shù)拿枋霭谉霟舻墓馍５菍?duì)于白熾燈以外的其他光，其光譜分布與黑體相差較遠(yuǎn)，它們的溫度T時(shí)的相對(duì)光譜功率分布

所決定的色品坐標(biāo)不一定準(zhǔn)確地落在色品圖的黑體溫度軌跡上，所以只能用光源與黑體軌跡最近的顏色來(lái)確定該光源的色溫，稱為相關(guān)色溫。

2.白光LED發(fā)光原理

白光LED是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體照明的必由之路。白光LED并不是一種單色光，在可見(jiàn)光的光譜中并不存在白光。根據(jù)人們對(duì)可見(jiàn)光的研究，人的眼睛所能看到的白光可以由兩種或者兩種以上的光混合產(chǎn)生。目前獲得白光LED照明光源有以下三種方法。

（1）藍(lán)光LED+不同色光熒光粉

利用藍(lán)光LED配合黃色YAG熒光粉的白光LED封裝技術(shù)是較為成熟的，但是均勻度的問(wèn)題、色溫偏高顯色指數(shù)不理想的問(wèn)題，遲遲無(wú)法解決。

（2）紫外光或紫光LED+R.G.B熒光粉

用紫外光或者紫光（300～400nm）LED和R.G.B熒光粉來(lái)合成白光的原理和熒光燈是類似的，但是比熒光燈的性能要優(yōu)越，紫光LED轉(zhuǎn)換系數(shù)可達(dá)0.8，各色熒光粉的轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)0.9。

（3） R.G.B三基色LED形成白光

這種方法是將綠、紅、藍(lán)三種LED芯片組合，同時(shí)通電，然后將發(fā)出的綠光、紅光、藍(lán)光按一定比例混合成白光。綠、紅、藍(lán)的比例通常為6： 3： 1。利用R.G.B三基色LED直接封裝成白光LED的方法，白光綜合性能最i好，在高顯色指數(shù)的前提下，白光流明效率也很高。由于合成白光所要求的色溫和顯色指數(shù)不同，對(duì)合成白光的各色LED的流明效率的要求也不相同。但這種方法的主要技術(shù)難題是提高綠光LED的電光轉(zhuǎn)換效率，以及降低成本。

3.白光色溫可調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法

3.1 原理

不同色溫白光LED混合成一束白光，混合白光的光通量為不同色溫的白光LED的光通量的總和?；旌习坠獾纳珳毓庾V功率分布曲線是由不同色溫白光LED的光譜功率分布曲線疊加混合而成一個(gè)新色溫的光譜功率分布曲線，從而確定了該混合白光的色溫值。通過(guò)改變不同色溫的驅(qū)動(dòng)電流，從而改變不同色溫的光通量，也就改變不同色溫的光譜功率分布曲線，則由不同色溫產(chǎn)生的新的光譜功率分布曲線疊加混合形成一條新的光譜功率分布曲線，也就得到動(dòng)態(tài)可調(diào)的白光。

3.2 實(shí)現(xiàn)方法

目前，實(shí)現(xiàn)色溫可調(diào)且高顯色性的白光LED的方法有：

（1）采用多芯片加熒光粉

如采用至少兩個(gè)藍(lán)光芯片、一個(gè)黃光芯片以及綠色熒光粉和紅色熒光粉組成的模塊，制作色溫可調(diào)整的高顯色指數(shù)（Ra》80）的白光LED燈。但以藍(lán)光激發(fā)紅色熒光粉的激發(fā)效率低，導(dǎo)致LED燈亮度較低，實(shí)用性差。

（2）采用不同顏色LED組合

如采用白光加紅藍(lán)LED組合，通過(guò)分別控制白光、紅光和藍(lán)光LED的驅(qū)動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)不同色溫范圍內(nèi)顯色指數(shù)大于90的可調(diào)白光，但驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，成本較高。

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1LED的概念和類型　　LED即發(fā)光二極管，是一種微小的電子半導(dǎo)體，可將電能轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光。LED中采用的化學(xué)物質(zhì)種類決定了其顏色、亮度及功率。LED燈沒(méi)有燈絲，不會(huì)出現(xiàn)白熾燈燈絲燒毀、損壞的問(wèn)題。

LED有兩種不同的形式，即表貼和直插封裝形式。

表貼指的是LED引線框架的安裝方式。LED燈珠被安裝于電路板的表面。SMD包含紅、綠、藍(lán)芯片。

直插式LED通過(guò)引線連接電路板，位置更高。每個(gè)LED燈珠是紅、綠、藍(lán)單色燈珠。

2表貼式SMD　　

因?yàn)椴痪哂卸ㄏ蚍瓷浔?，表貼LED燈珠發(fā)出光線不聚焦。相反，光線均勻分散在水平和垂直角度上，提供更寬的視角。這使得表貼式LED顯示屏成為大多數(shù)室內(nèi)應(yīng)用以及一些緊湊間距戶外應(yīng)用的理想選擇。

3直插式DIP　　直插LED燈采用反射杯和環(huán)氧樹脂透鏡組件。這種組合以及所采用的芯片類型，決定了橢圓視錐。直插式LED的反射杯將光線集中到一個(gè)特定角度區(qū)域。

4LED顯示屏技術(shù)指標(biāo)

a　　LED模塊是組成視頻墻的“積木零件”。模塊的排列取決于產(chǎn)品、市場(chǎng)和用途的不同。

b　　像素是圖像元素的簡(jiǎn)稱，是形成字母、數(shù)字、圖形、視頻的基礎(chǔ)光點(diǎn)。一個(gè)像素可以是單個(gè)LED，多個(gè)同色LED，或多個(gè)不同色LED。他們是組成電子顯示屏系統(tǒng)最i小的元素，可以在不同亮度水平上實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制或開關(guān)。

c　　分辨率是電子顯示屏物理區(qū)域內(nèi)的像素?cái)?shù)量。單位面積內(nèi)像素?cái)?shù)量越多，細(xì)節(jié)顯示能力越強(qiáng)。分辨率是由顯示尺寸、像素技術(shù)、像素間距和觀看距離決定的。以下是三種不同點(diǎn)間距的效果對(duì)比：

d　　選擇顯示屏?xí)r，可以考慮其將安裝的位置和角度。在顯示屏視錐內(nèi)可獲得最i佳圖像，因此最i好將觀眾可能觀看的位置安排在視錐內(nèi)。

可視角度或觀看區(qū)域大于最i佳視角，具體由現(xiàn)場(chǎng)情況和環(huán)境光線決定。

e　　觀看距離的計(jì)算主要基于室內(nèi)外顯示屏類型和與顯示屏的距離。每塊顯示屏有一個(gè)最i小和最i大可視距離，基于應(yīng)用和用途考慮。

較大的字符將擁有較長(zhǎng)的觀看距離，小的則更短。像素間距也在室內(nèi)和室外應(yīng)用間變化。

5點(diǎn)間距計(jì)算方法　　點(diǎn)間距是每個(gè)像素點(diǎn)到每一個(gè)相鄰像素點(diǎn)之間的中心距離。