[發明專利]用于校準LED照明的方法和設備

有效

• 申請號: 201811267141.4
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109729617B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: R·弗羅斯特;T·弗賴塔格
• 申請（專利權）人: 邁來芯科技有限公司
• 主分類號: H05B45/325
• 分類號: H05B45/325;H05B45/20;H05B45/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 姬利永;黃嵩泉

一種用于校準LED的方法包括：當具有第一值的電流以第一PWM占空比被施加到LED時，測量第一組三色刺激值；從該第一組三色刺激值計算參數以表達作為當施加具有第一值的電流時的PWM占空比的函數的顏色強度；當具有第二值的電流分別以第二PWM占空比、第三PWM占空比被施加時，分別測量第二組和第三組三色刺激值，該第二PWM占空比比第一PWM占空比低，由此所得到的電流比當具有第一值的電流以第一PWM占空比被施加時得到的電流低；該第三PWM占空比比第一PWM占空比高，由此所得到的電流比當具有第一值的電流以第一PWM占空比被施加時得到的電流高；從第二組和第三組三色刺激值計算參數，以表達作為當施加具有第二值的電流時的PWM占空比的函數的顏色強度。

技術領域

本發明大體涉及控制紅綠藍發光二極管(RGB LED)的解決方案的領域。

背景技術

RGB發光二極管(LED)越來越多地用于許多照明應用中。可以通過集成電路(IC)經由通信接口在強度和顏色上單獨地控制每個LED。在使用之前，LED可能需要借助IC校準到給定的目標值。

RGB LED通常是脈沖寬度調制(PWM)驅動的，以對每個顏色通道設置限定的電流，以便調整到某些顏色點和顏色強度，以獲得給定RGB LED的專用光輸出。對于給定的目標光輸出，不同顏色通道中的電流不應該改變，因為這可能引起光譜的變化，從而導致不同的顏色點和強度。

為了最佳光控制，需要在這些電流上的至少18位的高PWM分辨率。在另一方面，PWM分辨率通常限制為16位。這是因為高PWM分辨率還需要高頻時鐘生成器。LED本身在高達500Hz的PWM頻率范圍內被驅動，使得人眼看不到閃爍。如果使用較低的PWM頻率，情況將是這樣。作為結果，16位PWM分辨率需要大約32.768MHz(65535*500Hz)的時鐘源。每個附加位將所需的時鐘信號增加兩倍，這可能導致增加的電磁發射并且不是成本最優的。此外，通過LED的電流需要一定的時間來穩定，這使得高PWM分辨率在PWM的低占空比值下是無用的。因此，需要以限制為16位的PWM分辨率來執行光控制。

在現有技術中已經多次解決該問題。例如，WO2015/061237涉及采用LED的電流和PWM調光的組合來控制LED顯示器的亮度。本公開提供了一種處理電流和光通量之間的非線性關系的解決方案，其應用于在亮度控制中對光輸出進行調光。

EP3076758提出了一種光調節環。公開了一種用于開啟一個或多個光源的驅動器的優化的解決方案。從表中選擇占空比值。所選擇的占空比對應于驅動器的目標輸出電流并具有對應的電壓。所選擇的占空比應用于驅動器。測量在光源處的輸出電壓并將其與所選擇的占空比的對應電壓進行比較，以產生電壓比較結果。基于比較結果，調整占空比的選擇。另外，測量光源的輸出電流并將其與目標輸出電流進行比較以產生電流比較結果。基于此將調整系數應用于驅動器的反饋電路，其中反饋電路基于所選擇的占空比來調整驅動器的切換頻率。

然而，用于在具有有限PWM分辨率的寬動態強度范圍上執行LED光控制的替代方案存在空間。

發明內容

本發明的實施例的目的是提供用于校準RGB LED設備的方法。本發明的實施例的目的還是提供用于操作RGB LED設備的方法。進一步的目的是提供RGB LED設備。

上述目標通過根據本發明的解決方案來實現。

在第一方面，本發明涉及一種用于校準紅綠藍發光二極管RGB LED設備的LED的方法，所述RGB LED設備被布置用于設置脈沖寬度調制PWM占空比，并且用于向所述LED供應具有第一值的電流或具有比所述第一值高的第二值的電流。該方法包括：

當具有第一值的電流以第一PWM占空比被施加到LED時，測量對于LED的第一組三色刺激值，

從所測量的第一組三色刺激值計算參數以表達作為當施加具有所述第一值的電流時的PWM占空比的函數的顏色強度，