[發明專利]一種LED恒光電流驅動控制方法

有效

• 申請號: 201710032272.3
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106937440B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 徐玉珍;莫炫飚;林維明
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種LED恒光電流驅動控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：根據具體的LED芯片型號，查閱其數據手冊或者進行光學實驗來獲取建立LED光電流的算法模型的所需參數，在光電流計算電路中，建立相應的LED光電流模型I_opt＝f(U,I_d)；在光電流基準電路中，建立LED光電流I_opt與光通量Φ的模型I_opt＝f(φ)；

步驟S2：在光電流基準電路中設定LED光通量的基準值Φ_ref，通過相應的算法得到相應的光電流基準信號I_optref；采樣LED負載的正向電壓U和正向電流I_d送到光電流計算電路，通過相應的算法得到光電流I_opt；

步驟S3：將基準光電流I_optref與光電流I_opt進行比較得到誤差信號ε，并送入補償網絡得到一控制信號，該信號控制LED驅動電路，使驅動電路產生與基準光電流I_optref對應大小的LED正向電流I_d，從而實現LED輸出的光通量大小為設定的光通量基準值Φ_ref，從而較好地實現LED輸出光通量的控制；

所述步驟S1中，建立光電流I_opt與正向電壓U、正向電流I_d的關系模型I_opt＝f(U,I_d)，具體步驟為：

步驟S11：供給LED的功率P_d分為兩部分，一部分用于發光，即光功率P_opt，另一部分產生熱量，即熱功率，定義為P_h；則在一定的范圍內，如果LED正向電壓U不變，設LED的電流I_d也分為兩部分，一部分用于發光，定義為光電流I_opt，一部分產生熱量，定義為熱電流I_h；根據功率與電流的關系，熱電流I_h的表達式為：

定義LED的熱功率與電功率的比值為發熱系數K_h，其表達式為：

由光電熱理論得到，當芯片結溫T_j恒定時，發熱系數K_h將隨正向電流I_d上升近似線性上升，當正向電流I_d固定時，發熱系數K_h將隨結溫T_j的上升也近似線性上升；同時，當正向電流I_d固定時，LED的正向電壓U會隨著芯片結溫T_j上升而近似線性下降，即發熱系數K_h與正向電壓U近似線性關系，則發熱系數K_h用(3)式表達如下：

式(3)中，系數k₁、k₂、k₃、k₄、γ由光學實驗獲得；

步驟S12：在可用的范圍內，根據(1)、(2)、(3)式推得光電流I_opt的表達式為：

I_opt(U,I_d)＝[1-K_h(U,I_d)]×I_d (4)

由此，建立得光電流I_opt同正向電壓U、正向電流I_d的數學模型，并且，I_opt同U的關系通過發熱系數K_h來表示。