led調(diào)色溫調(diào)亮度的原理

　　led調(diào)色溫是改變不同光的比例。增加紅光，色溫變暖，增加蘭光，色溫變冷。調(diào)亮度，改變流過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。

　　調(diào)光調(diào)色LED吸頂燈，其實(shí)是內(nèi)部有2路的輸出的。一路為暖光（3000k色溫左右），一路為冷光（正白，7000k色溫左右）。每一路都是獨(dú)立的。通過給每一路不同的亮度，就可以對(duì)整個(gè)燈進(jìn)行色溫的調(diào)整和亮度的調(diào)整。譬如，A路是暖光，色溫3000k，但亮度只有全亮的10%，而B路是冷光，亮度只有全亮的40%，那么，在燈體內(nèi)混成的色溫可能就只有5000k了（不是很冷白，也有一丁點(diǎn)暖白）。也就是說，真正的調(diào)光調(diào)色可以從亮度和色溫進(jìn)行調(diào)整。

　　實(shí)現(xiàn)LED燈具色溫調(diào)節(jié)的新方法

　　常規(guī)色溫調(diào)節(jié)方法采用兩個(gè)調(diào)光電源驅(qū)動(dòng)高低兩種色溫白光LED陣列，通過調(diào)節(jié)兩種LED的驅(qū)動(dòng)電流比例實(shí)現(xiàn)色溫調(diào)節(jié)。該方法只能實(shí)現(xiàn)色溫調(diào)節(jié)，無法實(shí)現(xiàn)線性調(diào)光。為此，本文在分析了LED色溫調(diào)節(jié)的常規(guī)方法存在的問題的基礎(chǔ)上，提出一種LED色溫調(diào)節(jié)的新方法，與大家探討，新方法僅采用一個(gè)LED調(diào)光電源，在LED調(diào)光電源后僅增添幾個(gè)器件即可實(shí)現(xiàn)LED燈具的色溫調(diào)節(jié)和亮度調(diào)節(jié)且互不干擾，有利于降低了成本，提高電源可靠性，對(duì)于LED的控制具有應(yīng)用價(jià)值。

　　一、LED色溫調(diào)節(jié)的常規(guī)方法 　　1.LED色溫調(diào)節(jié)的常規(guī)方法

　　LED色溫可調(diào)的燈具采用高低兩種色溫的白光LED陣列，兩種LED陣列密集交替排布使兩種色溫充分混光，通過調(diào)節(jié)兩種LED的驅(qū)動(dòng)電流比例能夠?qū)崿F(xiàn)總體色溫調(diào)節(jié)［3］。圖1給出了這種方法的結(jié)構(gòu)框圖。PWM1信號(hào)用來調(diào)節(jié)可調(diào)光電源P1的輸出電流I1，I1驅(qū)動(dòng)暖白LED陣列;PWM2信號(hào)用來調(diào)節(jié)可調(diào)光電源P2的輸出電流I2，I2驅(qū)動(dòng)冷白LED陣列。通過調(diào)節(jié)PWM1信號(hào)與PWM2信號(hào)的占空比比例來調(diào)節(jié)暖白LED陣列和冷白LED陣列的亮度比例，由于兩種LED的充分混光，實(shí)現(xiàn)了燈具的整體溫調(diào)節(jié)。

　　圖1：常規(guī)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　2.LED色溫調(diào)節(jié)的常規(guī)方法存在的問題

　　人們往往不希望調(diào)節(jié)色溫時(shí)燈光的明暗程度發(fā)生變化或者調(diào)光時(shí)色溫發(fā)生明顯偏移，也就是說希望調(diào)色溫和調(diào)光互不干擾，這樣可以通過調(diào)光和調(diào)色溫的不同組合配置更多的光環(huán)境。然而，上述方案難以滿足這一要求。

　　（1）難以實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)

　　目前大多成熟的LED可調(diào)光驅(qū)動(dòng)電源方案中，電源管理芯片通常只提供一個(gè)調(diào)光引腳。采用上述常規(guī)方法調(diào)節(jié)色溫時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)雙電源的輸出電流比例的調(diào)節(jié)，兩個(gè)電源的調(diào)光引腳都將被占用，因此沒有實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)色溫的同時(shí)獨(dú)立調(diào)光的硬件資源。

　?。?）電源效率過低，降低了電源可靠性

　　由于LED是低壓直流光源，因此LED驅(qū)動(dòng)電源是降壓型AC-DC恒流電源，這種電源的效率隨電源功率降低而降低。圖2給出了采用了富士通MB39C602芯片的LED電源的效率隨輸入功率變化的實(shí)測(cè)曲線，輸入功率為3W時(shí)電源效率相比輸入功率為15.5W時(shí)的效率降低了17%。色溫調(diào)節(jié)的常規(guī)方法中，可能始終有一個(gè)電源的輸入功率較小。這意味著該電源的效率降低，功率損耗增加。功率損耗在電源中主要表現(xiàn)為熱能，并產(chǎn)生高于環(huán)境溫度的溫升。經(jīng)驗(yàn)表明，溫度每升高10℃，系統(tǒng)失效的可能性增加一倍，這將極大的降低系統(tǒng)的可靠性［4］。另一方面，功耗增加將導(dǎo)致光效降低，減弱LED的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。

　　圖2：電源效率隨輸出功率變化的曲線

　　二、LED色溫調(diào)節(jié)的新方法