The invention discloses an adjustable light color LED control system based on a nonlinear closed loop, which belongs to the technical field of LED lighting. The control system is composed of a microprocessor, a LED driver controller, a cold and warm white LED string, a light / color sensor, an illumination sensor, a power supply module and the corresponding control algorithm. The light / color sensor and the illuminance sensor measure the double color LED lamp string and the ambient light signal, and then control the LED driver controller to drive the LED lamp string to generate the precise adjustable light color output after the calculation of the microprocessor control algorithm. The aim of the invention is to realize the light regulation of LED lighting system, to meet the diverse and demanding lighting needs, in the control algorithm of automatic substitution caused by environment light, temperature, aging and other factors, not only let the light modulation of high precision, and can greatly improve the utilization efficiency of electric energy.
【技术实现步骤摘要】
该专利技术专利涉及LED照明
,尤其是指一种基于非线性闭环的可调光色LED控制系统。
技术介绍
大功率发光二极管(LED)具有高发光效率、低能耗、更环保和更长工作寿命,同时有易调制的特性。近年来LED照明的市场渗透率不断增加,市场前景广阔,已成为取代传统荧光灯和白炽灯的下一代照明光源。目前,LED照明面临的一个主要问题是在光照强度和相关色温(correlatedcolortemperature,CCT)一致性方面的需要,在比如酒店、博物馆、演播室、手术室等区域应用时,要求LED照明系统的光色保持稳定。由于老化和即时变化的工作条件,即使是同一制造商提供的同型号LED都会产生不一致的随着时间漂移的光谱,尤其是环境温度的变化会导致显著的发射光通量改变和CCT差异。因此提供不随时间而变化的稳定光输出和稳定CCT值照明尤为重要。LED照明的另一个问题是在家居、商超等区域应用时,需要根据照明需求提供可变的照度和CCT,以适应不同场景的需求。解决以上两个问题都需要LED照明系统可实现出射光通量和色温可调,目前采用的方案是同时由暖白光和冷白光LED灯串组成组合照明系统(也称双色LED灯),通过调整两种LED灯串的出光比例,实现光色稳定或光色变化的混合光输出。比如在专利技术专利:一种LED色温调节系统及方法(申请号201110389680.7),一种可调光LED灯具及其调光装置,调光系统(申请号201510928982.5),可调光色LED灯具目前这种可调双色LED灯(申请号201510714660.0)等已有所提及。相关产品已经出现在诸如工作室照明、酒店和博物馆的 ...
【技术保护点】
一种基于非线性闭环的可调光色LED控制系统,包括微处理器、LED驱动控制器、暖白光LED串、冷白光LED串、光照/颜色传感器、照度传感器、电源模块,其特征在于:所述的微处理器连接两个恒流LED驱动控制器,其中一个LED驱动控制器控制暖白光LED串,另一个LED驱动控制器控制冷白光LED串,微处理器产生两路不同占空比的PWM信号Rw和Rc,分别用于调节暖白光LED串和冷白光LED串的输出;所述的照度传感器测量环境背景光照强度,探测结果输入微处理器并转换为环境光通量;所述的光照/颜色传感器在闭环工作条件下持续监测暖白光LED串和冷白光LED串,输出冷、暖白光混光后的有效光通量和RGB值,测量光通量和RGB值反馈给微处理器,其中RGB值可算出测量CCT值,微处理器将测量光通量和测量CCT值与之前输入的目标/环境光通量和目标CCT值进行比较,通过内置控制算法计算出下一时刻PWM信号的占空比Rw和Rc。
【技术特征摘要】
1.一种基于非线性闭环的可调光色LED控制系统,包括微处理器、LED驱动控制器、暖白光LED串、冷白光LED串、光照/颜色传感器、照度传感器、电源模块,其特征在于:所述的微处理器连接两个恒流LED驱动控制器,其中一个LED驱动控制器控制暖白光LED串,另一个LED驱动控制器控制冷白光LED串,微处理器产生两路不同占空比的PWM信号Rw和Rc,分别用于调节暖白光LED串和冷白光LED串的输出;所述的照度传感器测量环境背景光照强度,探测结果输入微处理器并转换为环境光通量;所述的光照/颜色传感器在闭环工作条件下持续监测暖白光LED串和冷白光LED串,输出冷、暖白光混光后的有效光通量和RGB值,测量光通量和RGB值反馈给微处理器,其中RGB值可算出测量CCT值,微处理器将测量光通量和测量CCT值与之前输入的目标/环境光通量和目标CCT值进行比较,通过内置控制算法计算出下一时刻PWM信号的占空比Rw和Rc。2.根据权利要求1所述的一种基于非线性闭环的可调光色LED控制系统,其特征在于:所述的内置控制算法简述如下:取i时刻冷、暖白光LED的光通量和CCT值分别为φc、φw和Cc、Cw,混光后总的光通量φm和Cm可表示为:φm=φw+φc+φaCm=Cwφwφw+φc+Ccφcφw+φc---(1)]]>其中φa为环境光通量,由式(1)可以求出φw和φc,φw=φm(Cc-Cm)Cc-Cwφc=φm(Cm-Cw)Cc-Cw---(2)]]>(i+1)时刻的PWM信号占空比Rw(i+1)和Rc(i+1)校准应分别考虑测量光通量和目标光通量以及测量CCT值和目标CCT值的不一致,通过改变φc和φw以达到目标光通量φt和目标CCT...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜国红,杨凯,孙玉民,赵宇飞,王帅,邹细勇,陈亮,
申请(专利权)人:横店集团得邦照明股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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