著录项信息
专利名称 | 一种色温可调的LED混光照明系统及其调光方法 |
申请号 | CN201710697094.6 | 申请日期 | 2017-08-15 |
法律状态 | 驳回 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2017-11-07 | 公开/公告号 | CN107333359A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | H05B33/08 | IPC分类号 | H05B33/08查看分类表>
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申请人 | 苏州科技大学 | 申请人地址 | 江苏省苏州市高新区科锐***
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权利人 | 苏州科技大学 | 当前权利人 | 苏州科技大学 |
发明人 | 夏振平;程成 |
代理机构 | 苏州睿昊知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人 | 伍见 |
摘要
发明公开了一种色温可调的LED混光照明调光方法,包括以下步骤:S1设定照明系统的色温和明度等级,进入下一步;S2微处理系统接收到设定信号后,根据查找表查找出各组LED的驱动电流值,产生电流控制信号,进入下一步;S3各组直流驱动器接收到电流控制信号后产生相应的驱动电流,驱动各组LED发光,进入下一步;S4各组LED发光形成混光效果,达到相应的照明需求。该系统利用两组以上不同色温的LED进行混光,达到色温可调以及LED光强调节范围内色温相对恒定的目的,同时光强的调节依据人眼对光强的感知(明度)划分等级。
1.一种色温可调的LED混光照明调光方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1设定照明系统的色温和明度等级,进入下一步;
S2微处理系统接收到设定信号后,根据查找表查找出各组LED的驱动电流值,产生电流控制信号,进入下一步;
S3各组直流驱动器接收到电流控制信号后产生相应的驱动电流,驱动各组LED发光,进入下一步;
S4各组LED发光形成混光效果,达到相应的照明需求。
2.根据权利要求1所述的色温可调的LED混光照明调光方法,其特征在于,S2包括:
S201分别测量各组LED在不同工作电流下CIE 1931 XYZ色度系统三刺激值,并进入步骤S202,测试过程中只改变电流大小,其它测试条件确保一致,记录下各组测量数据的I、X、Y、Z;
S202通过数据拟合分别建立Y与X、Z和电流I之间的数值关系,进入步骤S203;
S203建立归一化的亮度Y与明度L之间的函数关系,并进入步骤S204;
S204通过数据拟合建立黑体辐射轨迹坐标u0’v0’与色温的关系,并进入步骤S205;
S205利用遍历法寻找对应色温和明度等级下,各组LED的控制电流大小,建立查找表关系。
3.根据权利要求2所述的色温可调的LED混光照明调光方法,其特征在于,S202中以两组LED为例,建立公式(1)和公式(2)的数据关系:
4.根据权利要求3所述的色温可调的LED混光照明调光方法,其特征在于,S203中亮度Y和明度L之间存在非线性关系,具体的数值计算用公式(3)表达。
5.根据权利要求4所述的色温可调的LED混光照明调光方法,其特征在于,S204通过数据拟合建立黑体辐射轨迹坐标u0’v0’与色温Tc的关系如式(4):
6.根据权利要求5中所述的色温可调的LED混光照明调光方法,其特征在于,S201中用公式(5)表示基本的三刺激值混光原理,混合光的XYZ三刺激值分别等于参与混合的各组LED对应光三刺激值之和,
其中,接收的设定信号为明度等级L,用归一化的百分数表示,以及色温用TC表示,根据公式(3)获得对应明度等级L下照明系统整体的归一化亮度Y,选取各组LED最大亮度中的最小值为系统的最大亮度,该最大亮度与设定的归一化亮度Y相乘,即可获得该明度等级下实际的混光亮度Ym;
在确保混光亮度Ym的前提下,假设其中的一个亮度组合为YA和YB,据此可以分别根据公式(1)和公式(2)计算出XA、ZA、IA、XB、ZB、IB。再根据公式(5)计算出Xm、Zm。
7.根据权利要求6所述的色温可调LED混光照明调光方法,其特征在于,
获得混光的三刺激值,即可根据公式(6)计算出混合光CIELUV色彩空间的色坐标u’m和v’m。
8.根据权利要求7所述的色温可调的LED混光照明调光方法,其特征在于,接收的设定色温为TC,据此计算出其对应的黑体辐射轨迹坐标u’0和v’0。对于每个给定的色温下,调光所需的查找表获取方法是首先计算明度等级L为100%的情况下,最佳的LED亮度组合,采用公式(7)定义的色差最小值,即与给定色温下黑体辐射轨迹坐标最近的坐标点;
在后续计算非100%各明度等级下的最佳值时,为保证LED照明系统自身的色差最小和色温恒定,后续的最佳色度坐标不再以对应色温下黑体辐射轨迹坐标为依据,而是以明度等级L为100%的情况下,计算出的最佳色度坐标为依据,即公式(7)中的u’0和v’0分别赋新值。
依据以上方法和步骤,可以计算出各个明度等级L、色温TC下最佳的各组LED驱动电流组合IA和IB,最终建立对应的查找表,如式(8)所示:
9.一种色温可调的LED混光照明系统,其特征在于,其包括:
LED调光控制器,所述LED调光控制器用于输入调光信号,所述调光信号包括色温设定信号和明度等级设定信号;
微处理系统,所述微处理系统接收所述LED调光控制器输入的调光信号,所述微处理系统对调光信号进行处理后获得各个LED组的电流控制信号;
直流驱动器组,所述直流驱动器组接收来自所述微处理系统的各个LED组的电流控制信号,产生各个LED组的直流电流信号,所述直流驱动器组直接驱动各组LED;
多组LED,多组LED受所述直流驱动器组驱动发光,混合产生特定色温和明度等级的照明效果。
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2012-07-04
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2010-12-31
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2
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2017-06-09
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2017-03-30
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3
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2016-05-11
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2015-12-09
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4
| | 暂无 |
2007-10-19
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5
| | 暂无 |
2008-09-24
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6
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2012-07-04
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2010-12-31
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7
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2016-11-23
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2016-05-22
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8
| | 暂无 |
2012-05-22
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 1 | | 2018-01-29 | 2018-01-29 | | |
2 | | 2018-01-29 | 2018-01-29 | | |