可编程模拟器件在大功率LED混色中的应用

yueren · 发表于 2007-11-22 21:34:53

在建筑物照明和LCD背光等大功率LED应用中，色彩的准确性是电子设计中的首要考虑因素。而实现准确性的理想解决方案是用一个颜色传感器测量照明系统发出的光的波长。如果不采用这种传感器，就会产生新的挑战，要求照明电路测量、控制或计算所有会影响LED性能的参数。
由于需要许多不同领域的专业知识，大功率LED的生态系统(ecosystem)设计面临许多特殊的挑战。为使系统准确混色，系统必须拥有足够的电子、热和光学设计元件。电子元件将测量正向电压、电流以及电路板温度信号。而参数的数量会影响到模拟电路本身的尺寸和成本，这显然是所有工程师都关心的问题。热设计可能是最容易被忽视的问题，这是因为LED虽不像白炽灯那样发热，但是会通过连接处将热量传导给底座。因此，根据电路板采用的连接方式不同(环氧树脂、油脂或焊接方式)，结温会出现大幅波动。结温会影响LED的光通量和主波长，这两项参数会影响整个LED系统所产生的混合颜色。最后，为了将每一个LED的输出散射出去以产生正确的颜色，并使制造出来的电路板之间几乎不存在差异，光学设计知识也是十分必要的。

yueren · 发表于 2007-11-22 21:46:55

怎么上传WORD版呢

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yueren · 发表于 2007-11-22 21:36:07

通过将每个的LED亮度减小到某一适当值，并将照明系统产生的光进行散射，即可实现混色。当使用LED照明工作的时候，光的散射是非常重要的，因为输出光的强度可能会伤害你的眼睛。任何一位对激光笔记忆犹新的工程师都不会忘记在高中时期，光束直接照射所导致的光点在眼睛中停留几个小时的现象。为解决这一问题，建议将LED发出的光传播到某种简易的散射材料上，例如纸、聚苯乙烯泡沫杯或者一个白色盒子的内部。尽管如此，还是要小心避免直接暴露在光辐射下。
相关色温或色度坐标
色度坐标是一个测量单位，它为可见光光谱中的每种颜色提供了一个(X,Y)坐标；图1所示的1931 CIE色度图已成为照明设计行业中确定颜色的事实标准。相关色温也是一个测量单位，它描述了CIE色度空间中Planckian轨迹(黑体辐射曲线)附近的某个颜色。
1931 CIE色度图如图1所示。通常，通过选取每种颜色可接受的X、Y值范围来定义色点。在项目计划阶段，CIE色度图对于确定混色点是很有帮助的。大多数应用都采用红、绿和蓝色(RGB)LED来产生一个特定的色点。回想一下幼儿园时期第一次看到魔术般的手指画，混色方法就一目了然了：即黄色加蓝色会产生绿色。

图1：1931 CIE色度图及相关色温。
色温参数有助于确定白光的类型。图1中的Planckian轨迹直接通过CIE色度图中白色区域的中央，而且对于大脑来说，处理一个数字比一组坐标更容易。
值得注意的是，色温在某种程度上是“非直觉”的，因为“更热的”白色有点偏蓝，而“更冷的”白色有点偏黄、橙或红。同样，色温可以转换成一个色度坐标区域来处理。在多色彩设计中，通常采用1931 CIE色度表中的色度坐标来衡量性能与精确度，这是因为每个LED都要处理多个色温值，复杂程度会急速上升。

可编程模拟器件在大功率LED混色中的应用

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