一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法技术方案

一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法，驱动控制电路(2)控制电致发光源(3)以一定的周期T和占空比T0N/T通电发光并激发长余辉发光材料(4)。它在一个周期T内有N个不连续的通电激发时段TON1…TON N，N大于等于2，TON为TON1…TON N的和。本激发控制方法通过改变驱动电流的幅值调节电致发光源(3)通电时的发光强度，使其位于长余辉发光材料(4)激发效率较高的区间内；通过PWM电路控制模式调节周期或占空比，从而控制电致发光源(3)的功耗。采用本激发控制方法能在最低亮度不变条件下减小功耗，或在功耗不增条件下增大长余辉发光材料(4)的激发效率从而提高亮度，并能根据需要进行设计以满足多种需求。

【技术实现步骤摘要】
一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法
本专利技术涉及发光器件应用领域，具体涉及一种具有节能发光功能的电致激发长余辉发光系统的激发控制方法。技术背景电致激发长余辉发光系统是近几年发展起来的一种新型发光系统。这种电致激发长余辉发光系统的结构原理图如图1所示，一般包括电源(1)、驱动控制电路(2)、电致发光源(3)和长余辉发光材料(4)，电源(1)、驱动控制电路(2)、电致发光源(3)通过线路相连，其工作原理是驱动控制电路(2)控制电源(1)按一定周期T和占空比TON/T对电致发光源(3)供电，使电致发光源(3)间歇发光；电致发光源(3)通电时发光并激发长余辉发光材料(4)，电致发光源(3)断电时长余辉发光材料(4)继续发光。这种电致激发长余辉发光系统及其激发控制方法利用长余辉发光材料(4)的特性，通过间歇激发的方式实现了节能发光的目的，并能在断电后具有余辉发光的应急发光效果，可以单独制造发光器件或器材，也可以结合常规发光器件形成组合发光系统，主要用于制造标识、标牌或辅助照明设施等，在节能发光器件等应用领域具有非常广阔的前景。它有别于普通电致发光系统：普通电致发光系统的发光强度一般在一定范围内与电流呈线性关系，而电致长余辉发光系统的发光强度是电致发光源(3)的发光强度和长余辉发光材料(4)受激和余辉发光强度的叠加，故总发光强度与驱动电流是非线性关系并且维持在最低亮度值之上，这是与普通常规电致发光器件最显著的区别；而且长余辉发光峰值时间滞后于电致发光源(3)的通电时间的，因此发光过程要复杂得多。它也有别于传统长余辉发光系统，通过将电致发光源(3)和长余辉发光材料(4)相结合，从而兼具了普通电致发光系统和传统长余辉发光系统的功能，在节能发光领域受到越来越多的重视，这些年对这一方面的研究也日益深入。特别是专利公告号CN205680702U公布了一种集成封装长余辉LED发光芯片，专利公告号CN205723621U公布了一种长余辉LED器件，专利公告号CN104199496B公布了一种太阳能长余辉发光器件的激发控制方法，专利公告号CN106028512A公布了LED长余辉器件的控制方法，这些专利提供了一种新的理论思路，在实际应用中发挥了良好的效果，受到了行业的认可，同时激发了业界对此的研究热潮,也催生了一些新的应用领域，并产生了发光效果多样化的诉求：例如交通行业的交通标识，有时既要有一定的闪烁提醒作用，又不能造成过大的眩光；又例如部分公共场所的发光标志或辅助照明设施需要尽量避免眩光和光冲击，以提高人眼舒适度等。现有的电致激发长余辉发光系统的常规激发控制方法满足了常规需求，但在一些要求节能效果更好、系统发光亮度更高、发光效果多样化的应用方面存在不足之处。其主要存在以下几个缺点：1、发光效果单一。现有激发控制方法一般在一个周期T内只有一个连续的通电激发时段TON,故激发控制方法单一；驱动控制电路(2)功能过于简单，无法满足不同应用领域的特殊效果需求，因而其应用领域有很大局限性。例如，采用现有激发控制方式，在通电的瞬间，由于电流突然增大，电致发光源(3)的发光强度会突然升高并使整个电致激发长余辉发光系统的发光强度突然升高，由此带来了严重的眩光效应，对人眼的刺激和伤害大，发光效果差，故在一些场合使用存在局限性。例如，当电致激发长余辉发光系统在激发间隔之间需要设置闪烁提醒作用时，现有激发控制方法在电路控制上存在一定的设计难度，且会提高制造成本。2、在一些特定条件下，电致发光系统的激发效率偏低。有时存在功耗浪费或发光系统最低亮度值偏低的现象。例如，当电流幅值过低时会导致电致发光源(3)在通电时的发光强度不够，从而对长余辉发光材料(4)激发效率过低，而现在的电致激发长余辉发光系统一般用作节能发光器件，功率较低，采用在一个周期T的通电激发累计时间Ton上连续激发的方法会导致电流幅值过低，从而长余辉发光材料(4)的激发效率过低，电致激发长余辉发光系统的亮度不足，这大大限制了它的使用范围。例如，当电流幅值过高时会导致电致发光源(3)在通电时的发光强度过高，激发长余辉发光材料(4)的光强过剩而引起能量浪费。3、在实际电路设计和制造过程中，为了达到电致激发长余辉发光系统更好的节能目的并维持更高的发光亮度效果，如何在节能和维持高亮度这两者做好平衡，参数控制比较难以实现，因而最终结果往往达不到最佳的设计目的。迄今为止几乎还没有关于这方面研究的文献或专利描述，如何更好地解决现有电致激发长余辉发光系统存在的问题并满足不断提出的新的需求也成为了行业所急。
技术实现思路
为了解决上述问题，我们主要从以下几个方面出发进行研究并提出了一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法。1、长余辉发光材料(4)吸收电致发光源(3)发出的光后发光，其发光滞后于电致发光源(3)发光；且长余辉发光材料(4)在吸光段吸收能量的速度远大于其在发光段释放能量的速度，即长余辉发光材料(4)激发时亮度增长的速度要远大于其激发后亮度衰减的速度。因此，我们可以采用以一定周期和占空比间歇激发的激发控制模式。2、本专利技术可以采用PWM电路控制模式，根据冲量等效原理调制出各种驱动电流波形，从而实现多样化的发光效果，并通过调节周期或占空比控制功耗,最终实现优化设计。3、常规激发控制方法下电致激发长余辉发光系统的发光强度如图6所示.L1+L3为电致激发长余辉发光系统在电致发光源(3)通电即Ton时的总发光强度，由两部分叠加而成：一部分为电致发光源(3)通电后发出的光，如图2所示，L1为电致发光源(3)的发光强度；一部分为长余辉发光材料(4)被电致发光源(3)受激发光，如图4所示，L3为长余辉发光材料(4)的发光强度。其中电致发光源(3)通电后的发光强度L1要高于长余辉发光材料(4)光致激发后的发光强度L3。电致激发长余辉发光系统在电致发光源(3)未通电即TOFF时发出的光为长余辉发光材料(4)余辉发出的光，即L3。一般在一个周期的末端是该发光系统的最低发光强度时间点。电致激发长余辉发光系统一般用作节电发光器件，要求在维持一定的最低发光亮度的条件下尽量节省功耗。为此，我们一般采用较大的周期和较小的占空比间歇驱动电致发光源(3)，通过电致发光源(3)间歇发光激发长余辉发光材料(4)，故一个周期T中TOFF的时间较长。TOFF时电致激发长余辉发光系统发出的光全由长余辉发光材料(4)提供。为了在不增加系统功耗的前提下提高电致激发长余辉发光系统在TOFF时的发光强度，就需要提高长余辉发光材料(4)的激发效率以提高TOFF时长余辉发光材料(4)的发光强度(即提高在一个周期时间T内的最低发光强度)。TOFF时长余辉发光材料(4)的最低发光强度越高，TOFF时长余辉发光材料(4)的平均发光强度就越高从而TOFF时电致激发长余辉发光系统的平均发光强度就越高，又一般而言，TOFF>TON，故此时整个发光系统的平均发光强度也越高。在硬件条件已经确定的情况下，长余辉发光材料(4)的吸光效率为电致激发光源发出的光能与长余辉发光材料吸收的光能的比值，长余辉发光材料(4)的吸光效率越低，长余辉发光材料(4)的激发效率就越低，故要提高长余辉发光材料(4)的激发效率就需要提高长余辉发光材料(4)的吸光效率。通过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法，所述的电致激发长余辉发光系统，包括电源(1)、驱动控制电路(2)、电致发光源(3)、长余辉发光材料(4)；电源(1)通过线路依次与驱动控制电路(2)和电致发光源(3)相连；长余辉发光材料(4)受到电致发光源(3)的激发并发光；所述的电致激发长余辉发光系统的激发控制方法：驱动控制电路(2)控制电致发光源(3)以一定的周期和占空比通电发光，并激发长余辉发光材料(4)发光，所述的占空比为一个周期内的通电激发累计时间(T0N)与一个周期时间(T)之比(T0N/T),所述的通电激发累计时间(T0N)为一个周期时间内电致发光源(3)通电的总时间；一个周期时间(T)还包括未通电累计时间(TOFF)，一个周期时间(T)为通电激发累计时间(T0N)与未通电累计时间(TOFF)之和；其特征在于：所述的电致激发长余辉发光系统在一个周期时间(T)内的通电激发累计时间(T0N)由N个不连续的通电激发时段一(TON1)、通电激发时段二(TON2)……通电激发时段N(TON N)组成，N大于等于2，通电激发累计时间(T0N)为通电激发时段一(TON1)、通电激发时段二(TON2)……通电激发时段N(TON N)之和。...

【技术特征摘要】
1.一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法，所述的电致激发长余辉发光系统，包括电源(1)、驱动控制电路(2)、电致发光源(3)、长余辉发光材料(4)；电源(1)通过线路依次与驱动控制电路(2)和电致发光源(3)相连；长余辉发光材料(4)受到电致发光源(3)的激发并发光；所述的电致激发长余辉发光系统的激发控制方法：驱动控制电路(2)控制电致发光源(3)以一定的周期和占空比通电发光，并激发长余辉发光材料(4)发光，所述的占空比为一个周期内的通电激发累计时间(T0N)与一个周期时间(T)之比(T0N/T),所述的通电激发累计时间(T0N)为一个周期时间内电致发光源(3)通电的总时间；一个周期时间(T)还包括未通电累计时间(TOFF)，一个周期时间(T)为通电激发累计时间(T0N)与未通电累计时间(TOFF)之和；其特征在于：所述的电致激发长余辉发光系统在一个周期时间(T)内的通电激发累计时间(T0N)由N个不连续的通电激发时段一(TON1)、通电激发时段二(TON2)……通电激发时段N(TONN)组成，N大于等于2，通电激发累计时间(T0N)为通电激发时段一(TON1)、通电激发时段二(TON2)……通电激发时段N(TONN)之和。2.根据权利要求1所述的一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法，其特征在于：所述的电致发光源(3)为LED发光源；所述的LED发光源为相同或不同波长、相同或不同功率、相同或不同封装方式的多个或多组LED。3.根据权利要求1所述的一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法，其特征在于：所述的驱动控制电路(2)为带有PWM电路控制模式的驱动控制电路。4.根据权利要求1所述的一种电致激发长余辉发光系统的激发控制方法，其特征在于：所述的电致发光源(3)为LED发光源；所述的LED发光源为相同或不同波长、相同或不同功率、相同或不同封装方式的多个或多组LED；所述的驱动控制电路(2)为带有PWM电路控制模式的驱动控制电路。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种电致激发长余辉发...

【专利技术属性】
技术研发人员：方显峰，
申请(专利权)人：方显峰，
类型：发明
国别省市：浙江,33