[發明專利]大功率LED數字線性調光方法

有效

• 申請號: 201310368366.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103458575A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 郭欽平;黎陽成;蔣遠剛;李志榮;陳儉;張錢行;封榮凱
• 申請（專利權）人: 廣西奧順儀器有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為;蔡國

技術領域

本發明涉及一種調光方法，更具體地說，尤其涉及一種大功率LED數字線性調光方法。?

背景技術

LED燈的輸出亮度除了與LED燈本身的材料工藝有關外，還跟工作電流和LED燈的結溫有關。同廠家，同系列的LED燈，影響輸出亮度的因素主要是LED燈的工作電流和LED燈的結溫。LED工作電流越大，輸出亮度越高，但是亮度與電流的變化是非線性的。同時，結溫越高LED輸出亮度越低。當散熱條件不變時調節LED的工作電流會導致LED的結溫產生變化，這也是影響LED亮度變化不線性的因素之一。?

目前的LED調光控制電路主要是由運算放大器組成的加減法電路，這種控制電路只能做到輸出的電流跟隨電位器電阻值的變化而變化。如果電位器為線性電位器，則輸出電流也是線性電流，而直接忽略其他反饋電路的非線性。這種調節方式比較簡單，技術成熟，但是對亮度與電流的非線性關系，以及LED結溫對亮度輸出的影響不能被消除，從而導致調節電位器時LED燈的亮度出現非線性的變化，這給某些特定使用場合帶來不便。?

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種操作方便、調光準確的大功率LED數字線性調光方法。?

本發明的技術方案是這樣實現的：一種大功率LED數字線性調光方法，其中該方法包括下述步驟：（1）在電源與LED之間的電路上設置PWM控制電路、電流采樣電路及電壓采樣電路，在LED焊點附近設置溫度檢測探頭，同時PWM控制電路連接單片機，單片機連接線性電位器；（2）單片機接收電位器信號、電流信號、電壓信號及LED溫度信號進行模數轉換；（3）根據電流信號、電壓信號及LED溫度信號計算得出亮度補償系數A；（4）根據電位器信號計算輸出流明值L，再結合亮度補償系數A計算出溫度補償后設定的輸出亮度值Lch；（5）根據Lch值查程序中數字化的電流和LED光亮表得到應該給供的電流Io；（6）判定采樣取得的電流信號是否等于Io，如果是，則將結果輸出給PWM控制電路，如果不是，則調整后輸出給PWM控制電路。?

上述的大功率LED數字線性調光方法中，所述步驟（2）具體為：單片機為帶4路以上12位高速ADC模數轉換器和12位DAC數模轉化器的微處理器；ADC模數轉換器接收電位器信?號、電流信號、電壓信號及LED溫度信號進行模數轉換并換算成對應R、I、V及Tc，其中R為線性電位器的調節阻值，等于電位器信號值乘以設定的系數；I為實際輸出的電流值，等于ADC采集的電流信號乘以設定的系數；V為電路輸出的電壓值，等于ADC采集的電壓信號乘以設定的系數；Tc為LED焊接點附近的溫度，通過溫度檢測探頭獲得。?

上述的大功率LED數字線性調光方法中，所述的步驟（3）具體為：（3a）根據電流信號和電壓信號計算功率P，P=V*I；（3b）計算結溫T，△T=Rthe*P，T=Tc+△T；（3c）查程序中數字化的LED結溫與LED光亮表得到在結溫T下的亮度輸出百分數Ach，然后計算出亮度補償系數A，A=Ach+△A；其中：△T為LED結溫與測量點的溫度差；Rthe為LED的熱阻，根據LED數據手冊查得；Ach為不同結溫下的亮度輸出百分數，根據結溫T查表獲得；△A為亮度補償修正系數，根據實際使用的節溫范圍來選擇△A，使得基準結溫下A=1。?

上述的大功率LED數字線性調光方法中，所述的步驟（4）具體為：（4a）根據線性電位器調節的阻值計算輸出流明值L，L=（Lmax/Rmax）*R；（4b）計算溫度補償后設定的輸出亮度值Lch，Lch=L/A；其中，Lmax為設定的LED輸出最大亮度值，根據LED的數據手冊和使用需要以及LED散熱條件來設定；Rmax為電阻的最大值，即選取的電位器最大阻值；A為亮度補償系數，補償節溫變化對亮度輸出的影響；為實現實際輸出亮度值L不變，受到節溫變化的影響，Lch設定值為動態變化量。?

本發明采用上述方法后，通過在原有電流反饋環路的基礎上，增加電壓采樣電路和檢測LED燈結溫的溫度檢測探頭，并通過具有高效處理能力的單片機對各電路所反饋的信號進行分析處理，從而實現消除結溫變化和調節電流時LED燈亮度輸出非線性，達到精確調光的目的。?

附圖說明

下面結合附圖中的實施例對本發明作進一步的詳細說明，但并不構成對本發明的任何限制。?

圖1是本發明的電路結構示意圖；?

圖2是本發明的工作流程示意圖；?

圖3是本發明一種具體實施例的電路原理示意圖；?