[發明專利]一種LED的PWM調光方法

有效

• 申請號: 201710597442.2
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN108012368B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 杜杉杉;茅忠群;諸永定;方獻良
• 申請（專利權）人: 寧波方太廚具有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 徐雪波;鄧青玲

本發明涉及一種LED的PWM調光方法，用于對單片機輸出的PWM波進行調整，其特征在于：包括如下步驟：步驟1：確定調光總等級數為N*L，調光總時間T_C，單片機PWM波產生寄存器數值為M，M為定值，將n賦值為0；步驟2：計算每個調光等級時PWM波的時間T_C/(N*L)；步驟3：將l賦值為0；步驟4：l＝l+1；單片機實際輸出的PWM波的占空比設置為表示對實數x向上取整；步驟5：判斷l是否大于等于L，若是轉入步驟6，否轉入步驟4；步驟6：n＝n+1；步驟7：判斷n是否大于等于N，若是程序結束，如否跳入步驟3。本發明提供的方法大大增加了調光等級，使得調光更加的柔和，能夠使調節LED時大大降低人的非線性感覺，使調光更加均勻。

技術領域

本發明涉及一種LED的PWM調光方法。

背景技術

隨著LED照明技術的發展，其相比于傳統照明優勢突出，社會中LED燈正漸漸的取代了傳統照明。其有以下幾個優點：制造材料環保；LED燈具顆粒布局使得產生散射少，大大減少光污染；直接將電能轉換為光，能效高；制造材料穩定，不易損壞。

而LED燈的光學參數主要有：光強、光通量、照度、發光效率等，LED燈的電學參數主要有：電流、電壓、功率、功率因數等方面。一般來說，由于LED的正向壓降的微小變化能夠導致LED燈正向電流的較大變化，LED燈采用恒流源驅動的方式來控制亮度。

現在國家大力倡導綠色經濟，需要全社會進行節能減排，減少照明用電有一定的作用，而且對于使用者來說，更加柔和的光也對人體更加舒適，這就要求我們去追求更加合適的調光方式，從技術實現上來說，有模擬調光、可控硅調光和脈寬調制(PWM)調光三種調光方式，這三種調光方式中，最常用的調光技術是PWM調光，其利用脈寬調制信號反復開關LED燈，調節LED平均電流，進而調節LED燈的亮度。

PWM調光通過在小段時間啟動停止的循環過程，給負載LED燈供電，而LED燈是二極管，控制PWM波的脈沖寬度能夠實現快速關斷LED燈，由于人眼視覺殘留時間一般為二十四分之一秒左右，只要PWM調光的頻率遠高于人眼分辨能力時，人是感受不到LED燈閃爍的。在溫度和加載在LED兩端的電壓一定的情況下，LED發光強度與通過其的電流大小成正比。隨著科技發展，利用PWM波調節LED燈的方法有著以下幾個優點：1.調光精度高；2.不會產生色譜偏移，LED工作電流穩定可調；3.能夠與數字調制技術相結合。但實際使用PWM波控制LED燈需要對PWM波的頻率(占空比)進行選擇，一般要求100Hz以上，這樣能夠有效避免人眼感受LED燈閃爍的情況。

然而，現有的調光技術只考慮到LED燈PWM波的控制，并沒有實際考慮人眼對LED調光柔和程度的感受，其所調節的范圍并不能實際反映人的感受。實際上，人眼察覺亮度變化的能力是有限的，實際亮度的變化以尼特為單位。由于人眼的余輝效應，人眼看到的LED的亮度就為最大亮度的k/n，這就達到了控制LED發出不同亮度光的目的。PWM調光方式，如果只是簡單的改變占空比來調節LED的亮度而不進行任何處理，那么燈具在變色的時候階梯感比較明顯，并伴隨有輕微的抖動現象，因此對于人眼來說，PWM調光方式存在著調光不均勻，人眼感覺非線性，調光等級不夠的缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種針對單片機處理冪函數的能力較弱情況下，能夠大大增加調光等級使人眼感覺起來更加柔和的LED的PWM調光方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種LED的PWM調光方法，用于對單片機輸出的PWM波進行調整，LED與單片機的PWM波輸出端連接，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：確定調光總等級數為N*L，N為原始調光等級數，N為預設的自然數，L為對原始調光等級中每一個調光等級進行插值的等級數，L為預設的自然數，調光總時間T_C，單片機PWM波產生寄存器數值為M，M為定值，設置調光指數等級n，將n賦值為0；