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相關(guān)色溫控制系統(tǒng)和方法與流程

文檔序號:11458188閱讀:435來源:國知局
相關(guān)色溫控制系統(tǒng)和方法與流程
本發(fā)明涉及用于led照明系統(tǒng)的相關(guān)色溫(cct)控制系統(tǒng),以及控制led照明系統(tǒng)的相關(guān)色溫的方法,且特別地,led照明系統(tǒng)包括不同相關(guān)色溫的兩個或多個led光源。
背景技術(shù)
:由多個led制成的燈的發(fā)光強度(亮度)是從所有l(wèi)ed發(fā)射出的全部光通量的結(jié)果。為了進行燈的平穩(wěn)且連續(xù)的亮度控制,必須調(diào)整從單獨的led發(fā)射出的光通量。每個led光通量的調(diào)整可以通過改變流過led的電流的振幅水平或占空比脈沖,或通過同時改變振幅水平和占空比脈沖兩者來實現(xiàn)。具有寬范圍的可調(diào)整cct的燈在照明市場上是非常昂貴的產(chǎn)品。具有這種特征的燈通常允許cct從低值如2000k(暖白光)至高值如5000k(冷白光)的連續(xù)變化。為了實現(xiàn)這一點,所述燈必須包括具有至少兩個不同cct值的光源。在led燈的情況下,在產(chǎn)品中可采用具有低cct(如2000k)的led陣列和具有高cct(如5000k)的led陣列。如果需要2000k的光,則只打開具有2000k的cct的led。如果需要5000k的光,則只打開具有5000k的cct的led。對于cct在2000k和5000k之間的光,打開并驅(qū)動兩個led陣列,使得從燈發(fā)射出的總體組合光具有需要的cct值。例如,在由miao(8,159,125b24/2012)[2]提出的方法中,混合來自于led的兩個陣列的光,以通過控制每個相應(yīng)陣列所發(fā)射光的比例來給出需要的cct。對于該方法,基于以下公式控制總體光的cct:cct光=cct低*w+cct高*(1-w)(方程1)其中,cct低為具有較低cct的led的cct值,cct高為具有較高cct的led的cct值,以及w為允許cct調(diào)整的權(quán)重因子。在此,w在0到1之間,使得0<w<1。在由jonsson(20120146505)[3]提出的方法中,將led的兩個陣列以反平行的方式放置,使得一個led陣列的陽極連接至另一個led陣列的陰極,反之亦然。在一個方向流動的電流開啟第一led陣列,在反方向流動的電流開啟第二led陣列。這些驅(qū)動行為交替地重復(fù)進行??刂破魍ㄟ^以下方法來管理cct的控制,調(diào)整流過兩個led的交流電流的占空比d,以控制照明裝置的色溫和/或亮度。用這種方法控制光的cct可以在數(shù)學(xué)上表示為:cct光=cct低*d+cct高*(1-d)(方程2)其中,0<d<1。然而,實際上,led所發(fā)射通量的相關(guān)色溫(cct)隨許多因素而改變,包括相應(yīng)led的結(jié)點溫度和流過該led的電流的振幅。因此,采用調(diào)整亮度的現(xiàn)有方法,在調(diào)整亮度的過程中,在led的cct上總有非期望的變化。在亮度調(diào)整過程期間的cct變化可能是顯著的或可能不是顯著的。在需要的cct值之內(nèi),cct的±200k的偏差在電燈中通常被稱為可接受的誤差。表1給出了在ansi標(biāo)準(zhǔn)c78.377[1]中的要求設(shè)置。表1.標(biāo)稱cct分類(引自[40])標(biāo)稱cct目標(biāo)cct和公差(k)2700k2725±1453000k3045±1753500k3465±2454000k3985±2754500k4503±2435000k5028±2835700k5665±3556500k6530±510如上所述,miao(8,159,125b24/2012)[2]和jonsson(20120146505)[3]的cct控制方法基于led組件陣列的cct之間的簡單線性關(guān)系。因此,可由這些方法(在下文稱為“線性方法”)實現(xiàn)的整體cct控制是非常不準(zhǔn)確的。由這些現(xiàn)有方法引入的誤差是顯著的,尤其是如果需要寬范圍的調(diào)光和cct控制。圖1的圖示出了與控制led照明系統(tǒng)的整體cct的現(xiàn)有方法有關(guān)的誤差,所述led照明系統(tǒng)包括具有兩個不同cct的led。從圖1中明顯地看出,在用線性方法的所需cct控制和led照明系統(tǒng)的實際實驗cct之間存在偏差。該誤差在更高期望的4000k的cct水平時尤為顯著。本發(fā)明的目的是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)的至少一個缺點,或者提供有用的替代。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明在第一方面提供了相關(guān)色溫控制系統(tǒng),其用于具有至少兩個不同相關(guān)色溫的led光源的led照明系統(tǒng),所述led照明系統(tǒng)具有由至少兩個led光源的不同相關(guān)色溫的組合所產(chǎn)生的組合相關(guān)色溫,所述led照明系統(tǒng)具有由至少兩個led光源的光通量的組合所產(chǎn)生的組合光通量,每個led光源提供有電源電流,該相關(guān)色溫控制系統(tǒng)包括控制器,以獨立地控制每個電源電流的占空比和振幅中的一者或兩者,每個電源電流的占空比或振幅通過控制器改變,與至少一個其他電源電流的占空比或振幅呈非線性關(guān)系,以在所述led照明系統(tǒng)所需要的組合光通量處產(chǎn)生所述led照明系統(tǒng)所需要的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述非線性關(guān)系考慮了每個led對led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫的熱效應(yīng)。在一個實施例中,所述非線性關(guān)系考慮了一個或多個led光源的以下性質(zhì)中的一個或多個:相關(guān)色溫、光通量、結(jié)點溫度、以及其它led光源的熱效應(yīng)。在一個實施例中,led光源被安裝在一個或多個散熱器上,且所述非線性關(guān)系考慮了這些散熱器中的一個或多個的熱阻。在一個實施例中,所述非線性關(guān)系由以下方程定義:其中:cctm為led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫;cct1為第一led光源的相關(guān)色溫;cctn為第nled光源的相關(guān)色溫;φ1為第一led光源的平均光通量;和φn為第nled光源的平均光通量。在一個實施例中,led照明系統(tǒng)具有暖白光led光源和冷白光led光源,且所述非線性關(guān)系由以下方程定義:其中:cctm為led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫;cctw為暖白光led光源的相關(guān)色溫;cctc為冷白光led光源的相關(guān)色溫;φw為暖白光led光源的平均光通量;和φc為冷白光led光源的平均光通量。在一個實施例中,一個或多個led光源的平均光通量是相應(yīng)led光源的占空比比率(dutycycleratio)的函數(shù)。在一個實施例中,一個或多個led光源的平均光通量是一個或多個恒定參數(shù)的函數(shù)。在一個實施例中,所述一個或多個恒定參數(shù)由測量得到。在一個實施例中,一個或多個led光源的相關(guān)色溫是相應(yīng)led光源的總占空比比率的函數(shù)。在一個實施例中,一個或多個led光源的相關(guān)色溫是相應(yīng)led光源的最小相關(guān)色溫和最大相關(guān)色溫的函數(shù),該最小和最大相關(guān)色溫是相應(yīng)led光源的總占空比比率的函數(shù)。在一個實施例中,一個或多個led光源的相關(guān)色溫是相應(yīng)led光源的總占空比比率的多項式函數(shù)。在一個實施例中,所述控制器包括數(shù)字解算器,以依據(jù)非線性關(guān)系來確定在需要的組合光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在一個實施例中,在查詢表中包含依據(jù)非線性關(guān)系,提供相應(yīng)的組合相關(guān)色溫和組合光通量所要求的每個電源電流的占空比或振幅,且所述控制器從查詢表中選擇在需要的組合光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在一個實施例中,每個電源電流的振幅是不變的。在一個實施例中,所述控制器為每個電源電流產(chǎn)生單獨的脈沖寬度調(diào)制信號。在一個實施例中,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)包括用于每個電源電流的mosfet驅(qū)動器,所述mosfet驅(qū)動器接收脈沖寬度調(diào)制信號,并依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號調(diào)整電源電流。在一個實施例中,每個mosfet驅(qū)動器包括mosfet開關(guān)以調(diào)整電源電流。在一個實施例中,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)包括組合相關(guān)色溫設(shè)置模塊,用于為led照明系統(tǒng)從用戶接收用戶定義的組合相關(guān)色溫,并基于用戶定義的組合相關(guān)色溫來設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,若用戶定義的組合相關(guān)色溫高于led照明系統(tǒng)的最大組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于最大組合相關(guān)色溫;若用戶定義的組合相關(guān)色溫低于led照明系統(tǒng)的最小組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于最小組合相關(guān)色溫;并且,若用戶定義的組合相關(guān)色溫小于或等于最大組合相關(guān)色溫,或者大于或等于最小組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于用戶定義的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)包括光傳感器,用于測量組合相關(guān)色溫,且如果組合相關(guān)色溫和需要的組合相關(guān)色溫之差大于預(yù)定的相關(guān)色溫公差,則控制器改變一個或多個電源電流的占空比或振幅,使得組合相關(guān)色溫和需要的組合相關(guān)色溫之差小于或等于預(yù)定的相關(guān)色溫公差。在一個實施例中,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)包括組合光通量設(shè)置模塊,用于為led照明系統(tǒng)從用戶接收用戶定義的組合光通量,并用于為led照明系統(tǒng)設(shè)置需要的組合光通量。在一個實施例中,若用戶定義的組合光通量高于led照明系統(tǒng)的最大組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于最大組合光通量;若用戶定義的組合光通量低于led照明系統(tǒng)的最小組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于最小組合光通量;并且,若用戶定義的組合光通量小于或等于最大組合光通量,或者大于或等于最小組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于用戶定義的組合光通量。在一個實施例中,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)包括溫度傳感器,用于測量led光源的結(jié)點溫度,且若所述結(jié)點溫度高于led光源的最大額定結(jié)點溫度,則減小需要的組合光通量。在一個實施例中,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)包括光度傳感器,用于測量組合光通量,且如果組合光通量和需要的組合光通量之差大于預(yù)定的光通量公差,則控制器改變一個或多個電源電流的占空比或振幅,使得組合光通量和需要的組合光通量之差小于或等于預(yù)定的光通量公差。在第二方面,本發(fā)明提供控制具有至少兩個不同相關(guān)色溫的led光源的led照明系統(tǒng)的相關(guān)色溫的方法,所述led照明系統(tǒng)具有由至少兩個led光源的不同相關(guān)色溫的組合所產(chǎn)生的組合相關(guān)色溫,所述led照明系統(tǒng)具有由至少兩個led光源的光通量的組合所產(chǎn)生的組合光通量,每個led光源提供有電源電流,所述方法包括通過以下獨立地控制每個電源電流的占空比和振幅中的一者或兩者:與至少一個其他電源電流的占空比或振幅呈非線性關(guān)系,改變每個電源電流的占空比或振幅,以在所述led照明系統(tǒng)所需要的組合光通量處產(chǎn)生所述led照明系統(tǒng)所需要的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括當(dāng)改變每個電源電流的占空比或振幅時,考慮每個led對led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫的熱效應(yīng)。在一個實施例中,所述方法包括當(dāng)改變每個電源電流的占空比或振幅時,考慮一個或多個led光源的以下性質(zhì)中的一個或多個:相關(guān)色溫、光通量、結(jié)點溫度、以及其它led光源的熱效應(yīng)。在一個實施例中,led光源被安裝在一個或多個散熱器上,且所述方法包括當(dāng)改變每個電源電流的占空比或振幅時,考慮一個或多個散熱器的熱阻。在一個實施例中,所述方法包括用以下方程計算所述非線性關(guān)系:其中:cctm為led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫;cct1為第一led光源的相關(guān)色溫;cctn為第nled光源的相關(guān)色溫;φ1為第一led光源的平均光通量;和φn為第nled光源的平均光通量。在一個實施例中,led照明系統(tǒng)具有暖白光led光源和冷白光led光源,且所述方法包括用以下方程計算所述非線性關(guān)系:其中:cctm為led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫;cctw為暖白光led光源的相關(guān)色溫;cctc為冷白光led光源的相關(guān)色溫;φw為暖白光led光源的平均光通量;和φc為冷白光led光源的平均光通量。在一個實施例中,所述方法包括作為相應(yīng)led光源的占空比比率的函數(shù),計算一個或多個led光源的平均光通量。在一個實施例中,所述方法包括作為一個或多個恒定參數(shù)的函數(shù),計算一個或多個led光源的平均光通量。在一個實施例中,所述方法包括由測量得到所述一個或多個恒定參數(shù)。在一個實施例中,所述方法包括作為相應(yīng)led光源的總占空比比率的函數(shù),計算一個或多個led光源的相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括作為相應(yīng)led光源的最小相關(guān)色溫和最大相關(guān)色溫的函數(shù),計算一個或多個led光源的相關(guān)色溫,作為相應(yīng)led光源的總占空比比率的函數(shù),計算所述最小和最大相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括作為相應(yīng)led光源的總占空比比率的多項式函數(shù),計算一個或多個led光源的相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括依據(jù)非線性關(guān)系,用數(shù)字解算器計算在需要的光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在一個實施例中,在查詢表中包含依據(jù)非線性關(guān)系,提供相應(yīng)的組合相關(guān)色溫和組合光通量所要求的每個電源電流的占空比或振幅,且所述方法包括從查詢表中選擇在需要的組合光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在一個實施例中,所述方法包括將每個電源電流的振幅固定至恒定值。在一個實施例中,所述方法包括為每個電源電流產(chǎn)生單獨的脈沖寬度調(diào)制信號。在一個實施例中,所述方法包括為led照明系統(tǒng)從用戶接收用戶定義的組合相關(guān)色溫,并基于用戶定義的組合相關(guān)色溫來設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,若用戶定義的組合相關(guān)色溫高于led照明系統(tǒng)的最大組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于最大組合相關(guān)色溫;若用戶定義的組合相關(guān)色溫低于led照明系統(tǒng)的最小組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于最小組合相關(guān)色溫;并且,若用戶定義的組合相關(guān)色溫小于或等于最大組合相關(guān)色溫,或者大于或等于最小組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于用戶定義的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括測量組合相關(guān)色溫,且如果組合相關(guān)色溫和需要的組合相關(guān)色溫之差大于預(yù)定的相關(guān)色溫公差,則改變一個或多個電源電流的占空比或振幅,使得組合相關(guān)色溫和需要的組合相關(guān)色溫之差小于或等于預(yù)定的相關(guān)色溫公差。在一個實施例中,所述方法包括為led照明系統(tǒng)從用戶接收用戶定義的組合光通量,并為led照明系統(tǒng)設(shè)置需要的組合光通量。在一個實施例中,若用戶定義的組合光通量高于led照明系統(tǒng)的最大組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于最大組合光通量;若用戶定義的組合光通量低于led照明系統(tǒng)的最小組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于最小組合光通量;并且,若用戶定義的組合光通量小于或等于最大組合光通量,或者大于或等于最小組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于用戶定義的組合光通量。在一個實施例中,所述方法包括測量led光源的結(jié)點溫度,且若結(jié)點溫度高于led光源的最大額定結(jié)點溫度,則減小需要的組合光通量。在一個實施例中,所述方法包括測量組合光通量,且如果組合光通量和需要的組合光通量之差大于預(yù)定的光通量公差,則改變一個或多個電源電流的占空比或振幅,使得組合光通量和需要的組合光通量之差小于或等于預(yù)定的光通量公差。本發(fā)明的第三方面提供了一種其上儲存有可執(zhí)行程序的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì),其中所述程序指示處理器執(zhí)行上述方法。本發(fā)明各種實施例的其他特征在附加權(quán)利要求中定義。應(yīng)理解,在本發(fā)明的各種實施例中,這些特征可以各種組合進行組合。在整個本說明書(包括權(quán)利要求書)中,詞語“包括”、“包含”和其它類似的術(shù)語應(yīng)按照包括性含義理解,也就是“包括,但不限于”的意思,且不按照排斥性或窮盡性含義理解,除非另有明確說明或上下文中另有明確的要求。附圖說明現(xiàn)在,將僅通過實例,并參考附圖來描述根據(jù)本發(fā)明最佳方式的優(yōu)選實施例,其中:圖1為關(guān)于雙色led燈,對于cctm(需要的)=3000k和4000k的兩個cct參考值,不同組合光通量φm的組合相關(guān)色溫cctm的實驗測量值的圖,所述雙色led燈具有安裝在散熱器上的冷白光pcled(sharpgw5bnc15l02)和暖白光pcled(sharpgw5btf27k00),并依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法由直流電流驅(qū)動,所述散熱器的熱阻為6.3k/w;圖2(a)為當(dāng)同一led燈的暖白光led在dw=0時完全關(guān)閉,且dw=1時完全打開時,冷白光led的光通量實驗值的圖;圖2(b)為當(dāng)同一led燈的冷白光led在dc=0時完全關(guān)閉,且dc=1時完全打開時,暖白光led的光通量實驗值的圖;圖3為冷白光led的平均cct對dt的圖,具有擬合至圖中所示數(shù)據(jù)的三條直線;圖4為暖白光led的平均cct對dt的圖,具有擬合至圖中所示數(shù)據(jù)的一條直線;圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的相關(guān)色溫控制系統(tǒng)的示意圖;圖6(a)為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法控制的雙色白光led燈的組合光通量和組合cct的需要值和測量值的圖。圖6(b)為根據(jù)本發(fā)明實施例控制的雙色白光led燈的組合光通量和組合cct的需要值和測量值的圖。圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的方法流程圖;圖8描繪了由根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)產(chǎn)生的dw和dc形狀的圖;圖9為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的方法流程圖;圖10為用色度坐標(biāo)(xr,yr)、(xg,yg)、(xb,yb)顯示所控制顏色區(qū)域的圖,該所控制顏色區(qū)域用于混合rgb顏色;和圖11描繪顯示rgb源的峰值波長與溫度的圖。具體實施方式參照附圖,本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供了相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1,其用于具有至少兩個不同相關(guān)色溫的led光源3和4的led照明系統(tǒng)2。所述led照明系統(tǒng)具有由至少兩個led光源的不同相關(guān)色溫的組合所產(chǎn)生的組合相關(guān)色溫。所述led照明系統(tǒng)還具有由至少兩個led光源的光通量的組合所產(chǎn)生的組合光通量。每個led光源供應(yīng)有電源電流。所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)包括控制器5,以獨立地控制每個電源電流的占空比和振幅中的一者或兩者。每個電源電流的占空比或振幅通過所述控制器5改變,與至少一個其他電源電流的占空比或振幅呈非線性關(guān)系,以在所述led照明系統(tǒng)所需要的組合光通量處產(chǎn)生所述led照明系統(tǒng)所需要的組合相關(guān)色溫。在整個本說明書中,術(shù)語“組合的”、“混合的”、“總體”及類似的術(shù)語用于描述led照明系統(tǒng)作為總體的相關(guān)色溫(cct)、光通量和其它參數(shù),這些參數(shù)由形成led照明系統(tǒng)一部分的獨立led光源的相應(yīng)參數(shù)的組合而產(chǎn)生。術(shù)語“設(shè)置”和“目標(biāo)”以及“需要的”在本說明書中也用于表明系統(tǒng)參數(shù)的需要設(shè)定值。所述非線性關(guān)系考慮了每個led對led照明系統(tǒng)2的組合相關(guān)色溫的熱效應(yīng)。在一些實施例中,所述非線性關(guān)系考慮了一個或多個led光源的以下性質(zhì)中的一個或多個:相關(guān)色溫、光通量、結(jié)點溫度、以及其它led光源的熱效應(yīng)。通常,led光源安裝在一個或多個散熱器上。在這些情況下,所述非線性關(guān)系考慮了一個或多個散熱器的熱阻。一般地,所述非線性關(guān)系由以下方程定義:其中:cctm為led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫;cct1為第一led光源的相關(guān)色溫;cctn為第nled光源的相關(guān)色溫;φ1為第一led光源的平均光通量;和φn為第nled光源的平均光通量。在一個實施例中,led照明系統(tǒng)2具有暖白光led光源3和冷白光led光源4。在這種情況下,所述非線性關(guān)系由以下方程定義:其中:cctm為led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫;cctw為暖白光led光源的相關(guān)色溫;cctc為冷白光led光源的相關(guān)色溫;φw為暖白光led光源的平均光通量;和φc為冷白光led光源的平均光通量。一個或多個led光源的平均光通量是相應(yīng)led光源的占空比比率的函數(shù)。一個或多個led光源的平均光通量也是一個或多個恒定參數(shù)的函數(shù)。所述一個或多個恒定參數(shù)由測量得到。這些關(guān)系的更詳細(xì)的實施例將在下文進行描述。一個或多個led光源的相關(guān)色溫是相應(yīng)led光源的總占空比比率的函數(shù)。在一個實施例中,一個或多個led光源的相關(guān)色溫是相應(yīng)led光源的最小相關(guān)色溫和最大相關(guān)色溫的函數(shù),所述最小和最大相關(guān)色溫是相應(yīng)led光源的總占空比比率的函數(shù)。在另一個實施例中,一個或多個led光源的相關(guān)色溫是相應(yīng)led光源的總占空比比率的多項式函數(shù)。在一個實施例中,所述控制器5包括數(shù)字解算器,以依據(jù)非線性關(guān)系,來確定在需要的組合光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在另一個實施例中,在查詢表中包含依據(jù)非線性關(guān)系,提供相應(yīng)的組合相關(guān)色溫和組合光通量所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在這個實施例中,所述控制器5從查詢表中選擇在需要的組合光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在一些實施例中,每個電源電流的振幅是不變的。因此,改變電源電流的占空比,以在需要的組合光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述控制器5為每個電源電流產(chǎn)生單獨的脈沖寬度調(diào)制信號。在一個具體的實施中,如圖5中最好的顯示,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1包括用于每個電源電流的mosfet驅(qū)動器6和7。每個mosfet驅(qū)動器6和7接收相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號,并根據(jù)所述相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號調(diào)整相應(yīng)的電源電流。更特別地,每個mosfet驅(qū)動器6和7包括mosfet開關(guān),以調(diào)整電源電流。如圖7和9中最好的顯示,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1的一個實施例包括組合相關(guān)色溫設(shè)置模塊(cct設(shè)置器),用于為led照明系統(tǒng)從用戶接收用戶定義的組合相關(guān)色溫,并基于用戶定義的組合相關(guān)色溫來設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫。若用戶定義的組合相關(guān)色溫高于led照明系統(tǒng)的最大組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于最大組合相關(guān)色溫。若用戶定義的組合相關(guān)色溫低于led照明系統(tǒng)的最小組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于最小組合相關(guān)色溫。然而,若用戶定義的組合相關(guān)色溫小于或等于最大組合相關(guān)色溫,或者大于或等于最小組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于用戶定義的組合相關(guān)色溫。所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)也可具有內(nèi)置其中的反饋特征。如圖9中最好的顯示,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1包括光傳感器,以測量組合相關(guān)色溫,且如果組合相關(guān)色溫和需要的組合相關(guān)色溫之差大于預(yù)定的相關(guān)色溫公差,則控制器5改變一個或多個電源電流的占空比或振幅,使得組合相關(guān)色溫和需要的組合相關(guān)色溫之差小于或等于預(yù)定的相關(guān)色溫公差。也如圖7和9中最好的顯示,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1可包括組合光通量設(shè)置模塊(通量設(shè)置器),用于為led照明系統(tǒng)從用戶接收用戶定義的組合光通量,并為led照明系統(tǒng)設(shè)置需要的組合光通量。所述通量設(shè)置器可單獨使用,或與cct設(shè)置器組合使用。若用戶定義的組合光通量高于led照明系統(tǒng)的最大組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于最大組合光通量。若用戶定義的組合光通量低于led照明系統(tǒng)的最小組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于最小組合光通量。然而,若用戶定義的組合光通量小于或等于最大組合光通量,或者大于或等于最小組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于用戶定義的組合光通量。如圖9中最好的顯示,所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1可包括溫度傳感器,以測量led光源的結(jié)點溫度,且若結(jié)點溫度高于led光源的最大額定結(jié)點溫度,則減小需要的組合光通量。所述相關(guān)色溫控制系統(tǒng)還可包括光度傳感器,以測量組合光通量,且如果組合光通量和需要的組合光通量之差大于預(yù)定的光通量公差,則控制器改變一個或多個電源電流的占空比或振幅,使得組合光通量和需要的組合光通量之差小于或等于預(yù)定的光通量公差。上述的相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1可為模塊的形式,所述模塊可被添加至現(xiàn)有的led照明系統(tǒng)。上述的相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1也可為led照明系統(tǒng)一部分的形式,無論相關(guān)色溫控制系統(tǒng)1是與led照明系統(tǒng)一體成型還是為led照明系統(tǒng)的可移除部分。本發(fā)明還提供控制具有至少兩個不同相關(guān)色溫的led光源的led照明系統(tǒng)的相關(guān)色溫的一種方法。一個優(yōu)選實施例為控制具有至少兩個不同相關(guān)色溫的led光源3和4的led照明系統(tǒng)2的相關(guān)色溫的方法。如上所述,所述led照明系統(tǒng)1具有由至少兩個led光源3和4的不同相關(guān)色溫的組合所產(chǎn)生的組合相關(guān)色溫,以及由至少兩個led光源3和4的光通量的組合所產(chǎn)生的組合光通量,其中每個led光源提供有電源電流。所述方法的優(yōu)選實施例包括通過以下獨立地控制每個電源電流的占空比和振幅中的一者或兩者:與至少一個其他電源電流的占空比或振幅呈非線性關(guān)系,改變每個電源電流的占空比或振幅,以在所述led照明系統(tǒng)所需要的組合光通量處產(chǎn)生所述led照明系統(tǒng)所需要的組合相關(guān)色溫。所述方法包括考慮當(dāng)改變每個電源電流的占空比或振幅時,每個led對led照明系統(tǒng)2的組合相關(guān)色溫的熱效應(yīng)。在一些實施例中,所述方法包括考慮當(dāng)改變每個電源電流的占空比或振幅時,一個或多個led光源的以下性質(zhì)中的一個或多個:相關(guān)色溫、光通量、結(jié)點溫度、以及其它led光源的熱效應(yīng)。在led光源安裝在一個或多個散熱器上的情況,所述方法包括考慮當(dāng)改變每個電源電流的占空比或振幅時,一個或多個散熱器的熱阻。一般地,所述方法包括用以下方程計算所述非線性關(guān)系:其中:cctm為led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫;cct1為第一led光源的相關(guān)色溫;cctn為第nled光源的相關(guān)色溫;φ1為第一led光源的平均光通量;和φn為第nled光源的平均光通量。在一個實施例中,led照明系統(tǒng)2具有暖白光led光源3和冷白光led光源4。在這種情況下,所述方法包括用以下方程計算所述非線性關(guān)系:其中:cctm為led照明系統(tǒng)的組合相關(guān)色溫;cctw為暖白光led光源的相關(guān)色溫;cctc為冷白光led光源的相關(guān)色溫;φw為暖白光led光源的平均光通量;和φc為冷白光led光源的平均光通量。所述方法包括作為相應(yīng)led光源的占空比比率的函數(shù),計算一個或多個led光源的平均光通量。所述方法也包括作為一個或多個恒定參數(shù)的函數(shù),計算一個或多個led光源的平均光通量。所述方法還包括由測量得到所述一個或多個恒定參數(shù)。這些關(guān)系的更詳細(xì)的實施例將在下文進行描述。所述方法包括作為相應(yīng)led光源的總占空比比率的函數(shù),計算一個或多個led光源的相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括作為相應(yīng)led光源的最小相關(guān)色溫和最大相關(guān)色溫的函數(shù),計算一個或多個led光源的相關(guān)色溫,作為相應(yīng)led光源的總占空比比率的函數(shù),計算所述最小和最大相關(guān)色溫。在另一個實施例中,所述方法包括作為相應(yīng)led光源的總占空比比率的多項式函數(shù),計算一個或多個led光源的相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括依據(jù)非線性關(guān)系,用數(shù)字解算器計算在需要的光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在另一個實施例中,在查詢表中包含依據(jù)非線性關(guān)系,提供相應(yīng)的組合相關(guān)色溫和組合光通量所要求的每個電源電流的占空比或振幅,且所述方法包括從查詢表中選擇在需要的組合光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫所要求的每個電源電流的占空比或振幅。在一些實施例中,所述方法包括將每個電源電流的振幅固定至恒定值。因此,所述方法包括改變電源電流的占空比,以在需要的組合光通量處提供需要的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括為每個電源電流產(chǎn)生單獨的脈沖寬度調(diào)制信號。在一個具體的實施中,如上所述,mosfet驅(qū)動器6和7用于接收相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號,并根據(jù)所述相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號調(diào)整相應(yīng)的電源電流。在一個實施例中,所述方法包括為led照明系統(tǒng)從用戶接收用戶定義的組合相關(guān)色溫,并基于用戶定義的組合相關(guān)色溫來設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫。若用戶定義的組合相關(guān)色溫高于led照明系統(tǒng)的最大組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于最大組合相關(guān)色溫。若用戶定義的組合相關(guān)色溫低于led照明系統(tǒng)的最小組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于最小組合相關(guān)色溫。然而,若用戶定義的組合相關(guān)色溫小于或等于最大組合相關(guān)色溫,或者大于或等于最小組合相關(guān)色溫,則設(shè)置需要的組合相關(guān)色溫使其等于用戶定義的組合相關(guān)色溫。在一個實施例中,所述方法包括測量組合相關(guān)色溫,且如果組合相關(guān)色溫和需要的組合相關(guān)色溫之差大于預(yù)定的相關(guān)色溫公差,則改變一個或多個電源電流的占空比或振幅,使得組合相關(guān)色溫和需要的組合相關(guān)色溫之差小于或等于預(yù)定的相關(guān)色溫公差。在一個實施例中,所述方法包括為led照明系統(tǒng)從用戶接收用戶定義的組合光通量,并為led照明系統(tǒng)設(shè)置需要的組合光通量。若用戶定義的組合光通量高于led照明系統(tǒng)的最大組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于最大組合光通量。若用戶定義的組合光通量低于led照明系統(tǒng)的最小組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于最小組合光通量。然而,若用戶定義的組合光通量小于或等于最大組合光通量,或者大于或等于最小組合光通量,則設(shè)置需要的組合光通量使其等于用戶定義的組合光通量。在一個實施例中,所述方法包括測量led光源的結(jié)點溫度,且若結(jié)點溫度高于led光源的最大額定結(jié)點溫度,則減小需要的組合光通量。所述方法也可包括測量組合光通量,且如果組合光通量和需要的組合光通量之差大于預(yù)定的光通量公差,則改變一個或多個電源電流的占空比或振幅,使得組合光通量和需要的組合光通量之差小于或等于預(yù)定的光通量公差。本發(fā)明還提供一種其上儲存有可執(zhí)行程序的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì),其中所述程序指示處理器執(zhí)行控制led照明系統(tǒng)的相關(guān)色溫的方法,例如上述方法的實施例。所述非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)包括但不限于:移動式存儲模塊(例如閃存芯片),包括在用于led照明系統(tǒng)的控制器電路中的存儲模塊,以及可由服務(wù)器接入的存儲模塊,用戶可通過所述服務(wù)器下載所述可執(zhí)行程序?,F(xiàn)將呈現(xiàn)實施例的更詳細(xì)的技術(shù)描述,其中所述led照明系統(tǒng)1具有兩個不同的相應(yīng)cct的led光源。特別地,所述led照明系統(tǒng)為雙色白光led燈,其具有5000k的冷白光led光源和2700k的暖白光led光源。必須強調(diào)的是,該具體的實施例僅僅是一個實施例,僅為舉例說明的目的而描述,且本發(fā)明并不局限于該具體的實施例的特征。本發(fā)明應(yīng)用于具有多于兩個光源且非白色的光源的led照明系統(tǒng)。(1)雙色可變cct白光led系統(tǒng)的非線性cct函數(shù)方程3代表混合cctm(從雙色led燈發(fā)射出的全部光的相關(guān)色溫)的非線性函數(shù),其將單獨led光源的光通量和cct與混合光的光通量和cct連接在一起。在此,φw和cctw分別為暖白光led光源的平均光通量和cct值,φc和cctc分別為冷白光led光源的光通量和cct值。與基于方程(1)或(2)的線性方法不同,其中cctw和cctc為假定的常數(shù),在此,cctw和cctc為操作條件(也就是電流、結(jié)點溫度和占空比d)的函數(shù)。這是重要的,因為實際上,led光源的cct高度依賴于其結(jié)點溫度和電流振幅。(2)在雙色白光led燈中l(wèi)ed的經(jīng)驗發(fā)光模型led的結(jié)點溫度受到其電流水平、驅(qū)動技術(shù)、散熱器尺寸和環(huán)境溫度的影響。對于雙色白光led燈,冷白光led光源的結(jié)點溫度受到暖白光led光源的操作狀態(tài)的影響,反之亦然。在本發(fā)明實施例中使用的發(fā)光和cct模型中解釋這樣的熱相關(guān)效應(yīng)。(i)實驗測量基于通過實驗測量從led光源得到的結(jié)果,建立數(shù)學(xué)發(fā)光模型。實驗工作要求將冷白光和暖白光led光源兩者安裝在同一個散熱器上,并且在其上打開。當(dāng)測量在一個led光源上進行時,剩下的led光源被黑色橡膠覆蓋,所述黑色橡膠阻止其/它們的光通量發(fā)射至周圍空間中。圖2(a)示出了冷白光led在dw=0和dw=1(dw為暖白光led的占空比)這兩種條件下的光通量與占空比dc。圖2(b)示出了暖白光led在dc=0(關(guān)掉冷白光)和dc=1(完全打開冷白光)這兩種條件下的光通量與占空比dw。(ii)指數(shù)函數(shù)曲線擬合利用得到的實驗結(jié)果,將光通量的性質(zhì)數(shù)學(xué)建模。對于這種情況,用圖2(a),冷白光led在一個實施例中建模如下:其中φc為冷白光led的光通量,φc0和αc為可由測量得到的恒定參數(shù),以及βc為與暖白光led的占空比相關(guān)的變量,即dw。類似地,在圖2(b)中給出的暖白光led的性質(zhì)在一個實施例中建模如下:考慮暖白光led的操作范圍為dw,min≤dw≤dw,max和冷白光led的操作范圍為dc,min≤dc≤dc,max,方程4a和4b可重新寫成:方程5a給出了在任意dc和dw值的冷白光led的光通量,其中dw對影響冷白光led結(jié)點溫度的熱能做出貢獻(xiàn)。在此,通過可由結(jié)果推導(dǎo)得出的βc,max和βc,min的線性插值得到任意dw的梯度βc。方程5b為暖白光led的對應(yīng)方程。(3)在雙色白光led燈中l(wèi)ed的經(jīng)驗cct模型類似于發(fā)光模型,每個led光源對剩下光源的熱相關(guān)效應(yīng)在cct模型中說明。(i)冷白光led由于暖白光led被黑色橡膠覆蓋,冷白光led的最大和最小cct值(即cctc,max和cctc,min)作為總占空比dt的函數(shù)被測量,其中0≤dt=dc+dw≤2。對于dt的任意值,有dc和dw的兩個組合將各自導(dǎo)致最大和最小cct值。為了得到最大cct對dt的圖,考慮以下方程:為了測量相對dt的最小cct圖,考慮以下方程:利用測量的最大和最小cct,冷白光led在任意dt的平均cct可用以下方程計算:圖3示出了平均cct的圖,該平均cct由測量的最大和最小cct,用方程7計算得出。冷白光led的平均cct可用分段線性解法建模為:若需要更精確的cct模型,可以使用多項式曲線擬合,其得到這種一般形式的數(shù)學(xué)表達(dá):(ii)暖白光led由于冷白光led被黑色橡膠覆蓋,因此測量暖白光led的最大和最小cct值(即cctw,max和cctw,min)??紤]用于設(shè)置冷白光和暖白光led的占空比的以下方程:然后,可由以下方程計算暖白光led的平均cct:圖4示出了由測量的最大和最小cct值計算的暖白光led的平均cct的圖。其可建模為:(4)雙色白光led光源燈的完整發(fā)光和cct模型雙色led系統(tǒng)的總光通量φm(dc,dw)為暖白光和冷白光led兩者的組合光通量,且通過考慮方程5a和5b,方程可表達(dá)為:考慮到冷白光led和暖白光led的cct由方程8和12表示,所述雙色led系統(tǒng)的混合(或組合)cctm可以表示為:(5)實驗結(jié)果(i)實驗安裝圖5示出了實驗電路的基礎(chǔ)圖。利用輸入至電路的需要的組合通量φm(設(shè)置)和需要的組合相關(guān)色溫cctm(設(shè)置),微型控制器(如stc11f60xe-35i-plcc44,其包括基于軟件的數(shù)字解算器)產(chǎn)生兩個獨立的pwm信號,通過mosfet驅(qū)動器(如mc33512)傳送給mosfet開關(guān),以便根據(jù)本發(fā)明的實施例進行必需的控制,所述mosfet驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)冷白光led(如gw5bnc15l02)和暖白光led(如gw5btf27k00)的亮度。將冷白光和暖白光led的電流振幅精確地設(shè)置在0.5a和0.5a。兩個led都安裝在同一個熱阻為6.3k/w的散熱器上。在總體(或組合)φm和cctm方面,用光譜儀(如pms-50)測量兩個led光源的組合光。(ii)數(shù)字解算器基于軟件的數(shù)字解算器產(chǎn)生雙色燈所需要的占空比dc和dw,以根據(jù)需要的組合光通量φm(設(shè)置)和需要的組合相關(guān)色溫cctm(設(shè)置)的輸入值產(chǎn)生需要的組合cct和組合光通量。(iii)實驗結(jié)果和討論比較根據(jù)本發(fā)明實施例的方法和現(xiàn)有線性方法的特別需要的組合光通量的設(shè)定值(即φm(設(shè)置)=50lm;100lm;150lm;200lm;250lm;和300lm)和組合cct的設(shè)定值(即cctm(設(shè)置)=3000k;3500k;4000k;4500k;和5000k)。一共有30種可能的目標(biāo)設(shè)定值的組合。圖6(a)和6(b)描繪了雙色白光led燈的組合光通量和組合cct的實驗測量值,它們分別由現(xiàn)有線性方法和本發(fā)明實施例提供的非線性方法得到。明顯地,根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性方法導(dǎo)致雙色可變led照明系統(tǒng)的顯著更精確的通量和cct控制。在圖6(a)和6(b)中,需要的組合cct和需要的組合光通量稱為“目標(biāo)”,在圖中表示為正方形。實際或測量的組合cct以及實際或測量的組合光通量稱為“測量”,在圖中表示為圓形。(6)操作流程圖7示出了根據(jù)本發(fā)明,獨立地控制雙色led燈的色溫和光通量的方法實施例的流程圖(“開回路方法”)。必須首先將光通量φm(用戶)和相關(guān)色溫cctm(用戶)的用戶定義設(shè)定值的集合輸入到系統(tǒng)中。然后,控制系統(tǒng)分別通過通量設(shè)置器和cct設(shè)置器,假設(shè)用戶定義設(shè)定值為實際需要的系統(tǒng)設(shè)定值φm(設(shè)置)和cctm(設(shè)置)。因為led系統(tǒng)的顏色和光通量隨著電源和結(jié)點溫度非線性地變化,它們的可控制范圍依賴于電源、裝置的熱阻和所用散熱器。必要地,必須將需要的設(shè)定值選擇在所控制范圍內(nèi),所述范圍由根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性調(diào)光方法預(yù)先確定。在使用中,它們必須落在φm(min)<φm(設(shè)置)<φm(max)的計算通量范圍以及cctm(min)<cctm(設(shè)置)<cctm(max)的計算cct范圍之內(nèi)。否則,調(diào)整需要的設(shè)定值φm(設(shè)置)和cctm(設(shè)置)至這些限定范圍內(nèi)將由通量設(shè)置器和cct設(shè)置器進行。一旦需要設(shè)定值φm(設(shè)置)和cctm(設(shè)置)的值在需要的限定范圍內(nèi),將它們傳送至根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性調(diào)光方法,以解出dw和dc的需要的值,用于分別控制暖白光led和冷白光led,以獲得雙色led燈的需要的組合光強度(組合光通量)和組合cct??梢酝ㄟ^以下方法實現(xiàn)用根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性調(diào)光方法進行的dw和dc的計算:(a)在方程13和14中給出的非線性方程的實時計算或它們通過模擬或數(shù)字化手段(如fpga、微型處理器、ic等)的變體;或(b)具有dw和dc的預(yù)先保存值的查詢表,這些預(yù)先保存值用于根據(jù)本發(fā)明的方法實施例的需要cctm(設(shè)置)和φm(設(shè)置)的不同組合。圖8示出了由根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性調(diào)光方法所產(chǎn)生的dw和dc的兩種可能形式。在led與脈沖寬度調(diào)制(pwm)型驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)的雙色燈的情況中,直接用dw和dc的pwm信號進行調(diào)光,如圖8的左側(cè)所示。對于led與振幅調(diào)制(am)型驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)的雙色燈,暖白光led和冷白光led的電流基準(zhǔn)將為dw和dc的平均形式,并分別由iw和ic給出,如圖8的右側(cè)所示。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的方法實施例的具有溫度、cct和光通量反饋控制的流程圖,所述方法用于基于用戶定義的輸入φm(用戶)和cctm(用戶),獨立地控制雙色led燈的組合相關(guān)色溫和組合光強(組合光通量)(“閉合回路方法”)。設(shè)置需要的設(shè)定值為φm(設(shè)置)=φm(用戶)-δφ(δφ的初始值為0)和cctm(設(shè)置)=cctm(用戶)。類似于在圖7和上面所描述的開回路方法,在此必須將需要設(shè)定值選擇在所控制的φm(min)<φm(設(shè)置)<φm(max)的通量范圍和cctm(min)<cctm(設(shè)置)<cctm(max)的cct范圍之內(nèi)。否則,將需要設(shè)定值φm(設(shè)置)和cctm(設(shè)置)調(diào)整至限定的范圍內(nèi)。然后,根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性關(guān)系用于解出dw和dc的需要值,然后將這些值傳送至雙色led燈,以控制它的組合光強(組合光通量)和組合cct。在這個包括反饋溫度控制的實施例中,直接通過安裝在散熱器上的溫度傳感器,或間接通過其它計算手段,即時測量散熱器溫度,并將其傳送至控制回路。通過散熱器溫度,可用系統(tǒng)的已知熱模型,計算所測的led結(jié)點溫度。然后,將所述結(jié)點溫度針對led的額定結(jié)點溫度進行核對。若所述結(jié)點溫度超過了可允許的最大溫度,向下調(diào)整需要組合光通量,以減小led的電源。若結(jié)點溫度低于或等于所述額定值,則不改變組合光通量的需要設(shè)定值。已知相關(guān)色溫和光通量可由cie1931三色刺激值x、y和z表示。為了在本實施例中采用這些參數(shù),需要具有光譜響應(yīng)的光傳感器,該光譜響應(yīng)與cie1931顏色匹配功能相匹配。若準(zhǔn)確地知道led的結(jié)點溫度,由于包括該光傳感器,雙色led燈的高度顏色和光通量準(zhǔn)確性是可能的。在這個實施例中,將所測量的燈cct—cctm(測量)與需要的值cctm(設(shè)置)進行對比,且將它們的差針對ansi標(biāo)準(zhǔn)c78.377進行核對。若差大于在ansi標(biāo)準(zhǔn)c78.377中規(guī)定的可接受公差,則將值供應(yīng)給上述根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性關(guān)系,以調(diào)整雙色led燈的占空比,使得cctm(測量)和cctm(設(shè)置)之間的偏差在可接受公差之內(nèi)。本實施例中還包括光度檢查,以確保所測的組合光通量在由制造商所規(guī)定的可接受公差之內(nèi)。在此,將測量的組合光通量φm(測量)與需要的組合光通量φm(設(shè)置)進行對比,且將它們的差針對可接受公差進行核對。若差大于可接受公差,則將值供應(yīng)給上述根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性關(guān)系,以調(diào)整雙色led燈的占空比,使得φm(測量)和φm(設(shè)置)之間的偏差在可接受公差之內(nèi)。(7)比色法根據(jù)比色法,光源的三色刺激值(x,y,z)和色度(x,y,z)之間的關(guān)系可寫成:方程c1可重寫為:或從rgbled燈發(fā)射出的光的總體三色刺激值(其為相應(yīng)光源的總和)為:因為三色刺激值y表示亮度,其與光通量φv成正比,方程c5和c6可重寫為:在上述兩個表達(dá)式中,rgbled燈的顏色和光通量的控制可以表達(dá)為:混合光(或組合光)的色度坐標(biāo)為由光通量(φr,φg,φb)因子加權(quán)的單獨色度坐標(biāo)(xr,xg,xb)的組合。在色度圖中rgb顏色混合的原則如圖10所示。圖10示出了帶有色度坐標(biāo)(xr,yr)、(xg,yg)、(xb,yb)的rgb顏色的混合。用線連接三個色度點。位于線內(nèi)的區(qū)域表示可通過混合三種rgb顏色產(chǎn)生的所有顏色。產(chǎn)生各種各樣顏色的能力是顯示器的重要品質(zhì)。應(yīng)注意,由于rgbled的峰值波長隨著結(jié)點溫度而變化,三個色度點(xr,yr)、(xg,yg)、(xb,yb)將隨著電源和結(jié)點溫度而移動,如圖11所示。期望由rgb源提供的所控制顏色區(qū)域盡可能地大,以產(chǎn)生能夠顯示不同色調(diào)的顯示器/燈??捎梢唤Mrgb源產(chǎn)生的所控制顏色區(qū)域表示所控制顏色的全部范圍。所控制顏色區(qū)域為多邊形,定位在色度圖的邊界之內(nèi)。用于控制混合led照明系統(tǒng)的組合cct和組合光通量的現(xiàn)有系統(tǒng)和方法沒有包括電流和溫度變化對led光源的顏色特性的影響。假設(shè)暖光源和冷光源的參考cct(分別為cct低和cct高)為常數(shù),且獨立于電流水平和結(jié)點溫度。因此,現(xiàn)有控制系統(tǒng)和方法中,沒有考慮這些因素在光通量和cct的控制中的影響?,F(xiàn)有系統(tǒng)和方法中cct的控制一直通過權(quán)重因子w或占空比d的線性調(diào)整,分別基于現(xiàn)有方程1和2來進行。現(xiàn)有系統(tǒng)和方法也不考慮燈的光混合物的光通量、顏色、電流、溫度和占空比之間的關(guān)系。在這些現(xiàn)有的系統(tǒng)和方法中,光混合物的cct用由冷光led光源產(chǎn)生的光和暖光led光源生產(chǎn)的光的簡單線性平均函數(shù)進行預(yù)測,所述光混合物來自于包括低和高cctled光源的燈。在寬范圍調(diào)光的情況下,這種類型的預(yù)測是不準(zhǔn)確的,且其中溫度變化的cct控制,因此為溫度依賴性的cct變化是顯著的。由于在燈內(nèi)的兩個或多個led光源共享同一個散熱器,并被一起驅(qū)動,但單獨進行控制,因此一個led光源將對其他led光源的cct特性產(chǎn)生熱影響?,F(xiàn)有的系統(tǒng)和方法在它們的方法中,忽略了對每個led光源的cct的相互熱相關(guān)性的這種影響。相比之下,在本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法中,通過調(diào)整led的占空比和/或電流水平,獨立地控制光混合物的cct和光通量,所述光混合物由例如由暖光和冷光led光源構(gòu)成的白光led燈發(fā)射。用非互補驅(qū)動方法驅(qū)動led,這并不要求必須交替地驅(qū)動兩個led陣列。此外,根據(jù)本發(fā)明實施例,來自兩個led陣列的光混合物的調(diào)光和cct控制基于燈的光混合物的光通量、顏色、電流、溫度、占空比和相互熱相關(guān)性影響的非線性關(guān)系。應(yīng)理解,前述實施例僅僅是用于描述本發(fā)明原則的示例性實施例,且本發(fā)明并不僅僅局限于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可產(chǎn)生各種變體和修改,而不脫離本發(fā)明的精神和本質(zhì),且這些變體和修改也涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此,盡管已經(jīng)參照具體實例描述了本發(fā)明,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解,本發(fā)明可以許多其它形式呈現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解,已描述的各種實例的特征可以其它的組合形式進行組合。參考文獻(xiàn):[1]美國國家標(biāo)準(zhǔn),固態(tài)照明產(chǎn)品的色度說明,ansic78.377(americannationalstandardsinstitute,2008)。[2]c.–h.miao,“色溫可調(diào)節(jié)的燈”,美國專利:us8159125b2。[3]k.jonsson,“可改變色溫的燈”,美國專利:us20120146505a1。[4]j.garcia,m.a.dalla-costa,j.cardesin,j.m.alonso,andm.rico-secades,“通過光通量熱量估計調(diào)節(jié)高亮度led的光度”,ieeetrans.powerelectron.,vol.24,no.4,pp.1107–1114,apr.2009。[5]m.dyble,n.narendran,a.bierman,andt.klein,“調(diào)節(jié)白光led亮度的影響:由于不同調(diào)光方法導(dǎo)致的色度移動”,proc.spie,vol.5941pp.291–299,2005。[6]s.buso,g.spiazzi,m.meneghini,andg.meneghesso,“直流電流和脈沖偏壓下的高亮度發(fā)光二極管的性能退化”,ieeetrans.devicemater.rel.,vol.8,no.2,pp.312–322,jun.2008。[7]s.c.tan,“用于提高快速響應(yīng)可飽和照明裝置的電能至光能的轉(zhuǎn)換效率的一般n水平驅(qū)動方法”,ieeetrans.industral.electron.,vol.57,no.4,pp.1342–1353,apr.2010。[8]r.paschotta,激光物理學(xué)和技術(shù)百科全書,wiley-vch,pp.219,2008。[9]o.noboru.比色法:基本原理和應(yīng)用,johnwiley&sons,2006。[10]y.gu,n.narendran,t.dong,andh.wu,“在不同調(diào)光方法下的大功率led的光譜和發(fā)光效率的改變”,proceedingsofspie.,2006。[11]p.manninenandp.“關(guān)于在脈沖寬度調(diào)制下的algainp發(fā)光二極管的光譜行為和熱行為”,appl.phys.lett.,vol.91,no.18,pp.181121-181123,2007.[12]m.leroux,n.grandjean,m.laugt等,“由于建立在(al,ga)n/gan量子阱內(nèi)部極化場導(dǎo)致的量子限制斯塔克效應(yīng)”,physicalreviewb,vol.58,no.20,pp.r13371-r13374,1998。[13]h.k.fu,c.w.lin,t.t.chen,c.l.chen,p.t.chou,andc.j.sun,“大功率發(fā)光二極管的動態(tài)顏色失真機制的研究”,microelectronicsreliability,vol.52,pp.866-871,2012。當(dāng)前第1頁12
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