一种混合白光LED照明系统及其照度及色温的控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种混合白光LED照明系统及其照度及色温的控制方法，该系统包括用于色温混合发出白光的冷光LED光源及暖光LED光源；与冷光LED光源及暖光LED光源连接的双路可调光AC/DC恒流驱动电源；检测混光的颜色传感器及温度传感器；控制装置，在检测的混光的照度&色温及照明系统温度中的任一个超出设定阈值时，通过设定的算法调整输入双路可调光AC/DC恒流驱动电源向冷光LED光源和暖光LED光源施加的驱动电流或占空比，直至位于设定的目标值的阈值内。本发明专利技术的有益效果是：由暖光和冷光LED器件光源集成于所设计印刷电路板，形成高集成封装结构，从而提供均匀的混合光线和较高的出光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种混合白光LED照明系统及其照度及色温的控制方法
本专利技术涉及到混合白光LED照明系统控制技术，尤其涉及到一种混合白光LED照明系统及其照度及色温的控制方法。
技术介绍
与普通光源相比，发光二极管(LightEmittingDiode简称LED)具有省电、寿命长、光效高、无辐射、无污染等特点，已被广泛的应用于照明领域以及其它领域中。白光LED器件在不同散热条件下，LED芯片峰值波长偏移将引起色温明显变化。依据ANSIC78.377美国国家标准-固态照明产品的色度指标，冷白光源(标称色温5000K)色容差为283K，且ANSIC78.377标准采用4步法MacAdam椭圆作为划定色容差依据，随着固态照明技术的不断发展，3步法MacAdam椭圆色容差可能被采用，如此颜色容差范围将进一步缩小。白光LED色温的调节可通过改变荧光粉材料(LED芯片涂抹荧光粉实现白光)以及驱动控制LED集成照明系统(集成暖白光和冷白光两种LED光源)实现。前者通过封装技术实现LED器件色温调节；后者可通过驱动技术，分别控制暖白光和冷白光LED的电流幅度、占空比，进而实现系统色温的连续调节功能，然而目前对于混合白光LED集成照明系统的占空比与色温假设均为线性关系，与实际情况存在一定偏差，具有一定局限性。荧光粉发射光谱特性与LED芯片激发光谱存在紧密关系，因此LED芯片峰值波长偏移将引起荧光粉光谱特性显著变化，各色彩的光谱成分比例也发生变化，进而引起白光颜色偏移问题。在直流和PWM驱动模式下，LED芯片峰值波长偏移都将引起照明系统的颜色波动问题，相关研究表明在RGB白光LED照明系统中，光谱幅度1％的变化，峰值波长1nm的偏移都将引起显著的颜色变化。因此在白光LED照明系统中，由于系统存在驱动电流以及结温动态变化，如何准确控制白光LED照明系统颜色稳定性是一个令人关注的热点问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种混合白光LED照明系统及其照度及色温的控制方法。本专利技术是通过以上技术方案实现：本专利技术提供了一种混合白光LED照明系统，该种混合白光LED照明系统包括用于色温混合发出白光的多个冷光LED光源及多个暖光LED光源；双路可调光AC/DC恒流驱动电源；其中的一路与多个冷光LED光源连接；另一路与所述多个暖光LED光源连接；检测所述多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成的混光的照度的颜色传感器；检测所述多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成的混光的色温的颜色传感器；检测所述多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成的混光的温度的温度传感器，控制装置，分别与所述双路可调光AC/DC恒流驱动电源、所述颜色传感器及温度传感器信号连接，并在所述颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及温度中的任一个超出设定的混光所需的照度&色温阈值及温度的阈值时，通过设定的算法调整输入双路可调光AC/DC恒流驱动电源向所述冷光LED光源和暖光LED光源施加的驱动电流或占空比，直至所述颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及照明系统温度均位于设定的目标值的阈值内。优选的，还包括AC/DC恒压开关电源，所述AC/DC恒压开关电源与所述控制装置电连接。优选的，所述冷光LED光源的色温为7000K；所述暖光LED光源的色温为3000K。优选的，所述控制装置为单片机。本专利技术还提供了一种混合白光LED照明系统的照度及色温的控制方法，该方法包括以下步骤：获取设定的混光所需的照度&色温阈值及照明系统温度阈值；检测多个冷光LED光源及暖光LED光源形成的混光的照度&色温及照明系统温度；在所述检测照度&色温及温度中任一个超出所述设定的照度&色温阈值及温度阈值时，控制装置依据设定的混光所需的照度&色温与之及温度阈值通过设定的算法控制所述双路可调光AC/DC恒流驱动电源向所述多个冷光LED光源和暖光LED光源施加不同驱动电流或占空比，直至所述颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及照明系统温度均位于设定的目标值的阈值内。优选的所述设定算法为非线性调光&颜色反馈控制算法。本专利技术的有益效果是：本专利技术的混合白光照明系统由暖光和冷光LED器件光源集成于所设计印刷电路板，形成高集成封装结构，从而能够提供均匀的混合光线和较高的出光效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的种混合白光LED照明系统反馈控制流程如图；图2为本专利技术实施例提供的多个冷光LED光源及多个暖光LED光源的设置示意图。图3是混合白光LED系统冷光LED光源负载功率0.5W、高度为1米情况下，目标照明区域上X-Y轴上照度分布图片；图4是混合白光LED系统冷光LED光源负载功率0.75W、高度为1米情况下，目标照明区域上X-Y轴上照度分布图片；图5是混合白光LED系统冷光LED光源负载功率1W、高度为1米情况下，目标照明区域上X-Y轴上照度分布图片；图6是混合白光LED系统冷光LED光源负载功率0.5-1W、高度为1.5米情况下，目标照明区域上X-Y轴上照度分布图片；图7是混合白光LED系统冷光LED光源负载功率0.5-1W、高度为2米情况下，目标照明区域上X-Y轴上照度分布图片；图8是混合白光LED系统暖光LED光源负载功率0.5-1W、高度为1-2米情况下，目标照明区域上X轴方向上照度分布图片；图9是混合白光LED系统暖光LED光源负载功率0.5-1W、高度为1-2米情况下，目标照明区域上Y轴方向上照度分布图片。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种混合白光LED照明系统，该种混合白光LED照明系统包括用于色温混合发出白光的多个冷光LED光源及多个暖光LED光源；双路可调光AC/DC恒流驱动电源；其中的一路与多个冷光LED光源连接；另一路与多个暖光LED光源连接；检测多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成的混光的照度的颜色传感器；检测多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成的混光的色温的颜色传感器；检测多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成照明系统的温度的温度传感器，控制装置，分别与双路可调光AC/DC恒流驱动电源、颜色传感器及温度传感器信号连接，并在颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及温度中的任一个超出设定的混光所需的照度&色温阈值及温度的阈值时，通过设定的算法调整输入双路可调光AC/DC恒流驱动电源向冷光LED光源和暖光LED光源施加的驱动电流或占空比，直至颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及照明系统温度均位于设定的目标值的阈值内。在上述具体实施例中，通过检测的形成的混光的照度&色温及照明系统温度，并将检测值与设定阈值进行对比，并根据对比的结果来控制多个冷光LED光源及暖光LED光源的照明，从而实现了通过单色LED光源形成混光，并通过设定的算法来控制冷光LED光源及暖光LED光源的驱动电流或占空比。其中的设定的算法为非线性调光&颜色反馈控制算法，从而能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合白光LED照明系统，其特征在于，包括：用于色温混合发出白光的多个冷光LED光源及多个暖光LED光源；双路可调光AC/DC恒流驱动电源；其中的一路与多个冷光LED光源连接；另一路与所述多个暖光LED光源连接；检测所述多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成的混光的照度&色温的颜色传感器；检测所述多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成照明系统的温度的温度传感器，控制装置，分别与所述双路可调光AC/DC恒流驱动电源、所述颜色传感器及温度传感器信号连接，并在所述颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及照明系统温度中的任一个超出设定的混光所需的照度&色温阈值及照明系统温度的阈值时，通过设定的算法调整输入双路可调光AC/DC恒流驱动电源向所述冷光LED光源和暖光LED光源施加的驱动电流或占空比，直至所述颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及照明系统温度均位于发定的目标值的阈值内。

【技术特征摘要】
1.一种混合白光LED照明系统，其特征在于，包括：用于色温混合发出白光的多个冷光LED光源及多个暖光LED光源；双路可调光AC/DC恒流驱动电源；其中的一路与多个冷光LED光源连接；另一路与所述多个暖光LED光源连接；检测所述多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成的混光的照度&色温的颜色传感器；检测所述多个冷光LED光源及多个暖光LED光源形成照明系统的温度的温度传感器，控制装置，分别与所述双路可调光AC/DC恒流驱动电源、所述颜色传感器及温度传感器信号连接，并在所述颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及照明系统温度中的任一个超出设定的混光所需的照度&色温阈值及照明系统温度的阈值时，通过设定的算法调整输入双路可调光AC/DC恒流驱动电源向所述冷光LED光源和暖光LED光源施加的驱动电流或占空比，直至所述颜色传感器及温度传感器检测的混光的照度&色温及照明系统温度均位于发定的目标值的阈值内；所述设定算法为非线性调光&颜色反馈控制算法。2.根据权利要求1所述的混合白光LED照明...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈焕庭，周小方，陈耀庭，蔡嘉毅，林硕，
申请(专利权)人：闽南师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35