發(fā)布時(shí)間：2021-10-19 08:49

　　提出了一種基于脈沖寬度調(diào)制（PWM）的紅/綠/藍(lán)/青/黃/暖白（R/G/B/C/Y/WW）6色發(fā)光二極管（LED）的白光光譜優(yōu)化方法。該方法根據(jù)光譜疊加性原理,采用1931 CIE-XYZ三刺激值建立了G+WW,B+C,R+Y各混合光源色坐標(biāo)與光通量貢獻(xiàn)率ρ_G+WW（r₁）,ρ_B+C（r₂）,ρ_R+Y（r₃）的函數(shù)關(guān)系,在不同光通量百分比r₁,r₂,r₃下,通過優(yōu)化遍歷范圍計(jì)算得到相關(guān)色溫為2700, 4000, 5500, 7000 K時(shí)合成白光的最優(yōu)顯色指數(shù)R_a為96.4,97.0,97.3,97.4,并采用R/G/B/C/Y/WW 6色LED進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:R/G/B/C/Y/WW LED模塊可實(shí)現(xiàn)相關(guān)色溫在2700～7000 K范圍內(nèi)的白光調(diào)節(jié)。當(dāng)光通量設(shè)定為500 lm時(shí),相關(guān)色溫的最大相對(duì)誤差為1.96%,一般顯色指數(shù)R_a最大相... 

【文章來源】：光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(08)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

R/G/B/C/Y/WW LED光源模塊驅(qū)動(dòng)電路原理圖

圖2 R/G/B/C/Y/WW LED光源模塊驅(qū)動(dòng)電路原理圖表1 實(shí)驗(yàn)中R/G/B/C/Y/WW燈珠參數(shù)Table 1 R/G/B/C/Y/WW lamp bead parameters in the experiment Channel x y Luminous flux /lm Power /W R 0.6825 0.3174 561.44 2.27 G 0.1529 0.6796 854 2.88 B 0.1384 0.0566 220.95 2.94 C 0.1195 0.1128 146.3 2.96 Y 0.5768 0.4221 170.7 2.11 WW 0.4363 0.4103 584.41 2.74

實(shí)驗(yàn)采用八腳R/G/B/WW 4合1 LED燈珠6顆和C、Y單色LED燈珠各3顆組成光源模塊。為使LED燈珠混光更加均勻,避免LED燈珠因發(fā)熱導(dǎo)致結(jié)溫過高而引起色漂移和光效降低等問題,基于光線追跡分析和熱性能分析優(yōu)化陣列排布,最終按照優(yōu)化的陣列排布將LED燈珠用導(dǎo)熱膠固定在帶有散熱器的鋁基板上,如圖1所示。驅(qū)動(dòng)電路主要由直流穩(wěn)壓電源、Wi-Fi模塊、STM32-ARM模塊、光源模塊組成,如圖2所示。直流穩(wěn)壓電源將市電轉(zhuǎn)換為電壓為18.5 V 的直流電(DC)。Wi-Fi模塊接收由手機(jī)端自主設(shè)計(jì)的調(diào)光Application(APP)發(fā)出的各色占空比信號(hào),并將信號(hào)反饋至STM32-ARM模塊。STM32-ARM模塊根據(jù)占空比與光通量關(guān)系控制R/G/B/C/Y/WW LED光源模塊混合比例,實(shí)現(xiàn)各色LED的準(zhǔn)確調(diào)光[14],如圖2所示。用遠(yuǎn)方光電公司的HASS-2000光譜分析系統(tǒng)測(cè)量光源模塊中各色LED光源在滿電流狀態(tài)下的性能參數(shù),如表1所示,表中WW LED光源的相關(guān)色溫為3054 K,顯色指數(shù)為85.2,紅光LED的峰值波長(zhǎng)為626.3 nm ,綠光 LED的峰值波長(zhǎng)為515.9 nm,藍(lán)光LED的峰值波長(zhǎng)為463.5 nm,青光LED峰值波長(zhǎng)472.8 nm,黃光LED峰值波長(zhǎng)為595.2 nm,各色LED光源的色坐標(biāo)為(x,y)。圖3(a)為6色LED色坐標(biāo)、兩色混合后的色坐標(biāo)以及覆蓋的色域范圍。圖3(b)為6色LED在滿電流狀態(tài)的相對(duì)光譜功率分布。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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