一种多光谱LED的调光方法技术

本发明专利技术公开了一种多光谱LED的调光方法，涉及LED照明技术领域。本发明专利技术包括SS001、准备红色基色LED芯片、绿色基色LED芯片、蓝色基色LED芯片和黄色基色LED芯片，确定上述四者的峰值波长、半波宽度等参数，上述四色LED基片由相对应的LED光源驱动器进行驱动，在上述四色基片上均安装调光驱动模块，并将上述四个调光驱动模块与单片机和外部多路独立可调恒流源连接，单片机数据端则连接有控制模块、显示模块或无线数据收发模块。本发明专利技术在传统的调光算法中加入了配色方案的优化及筛选算法，通过上述优化及筛选算法，能够有效筛选出在某光谱参数下的最优配色方案，同时通过上述优化设计，能够有效降低该装置的光度和色度误差，提高该装置的色准度。

【技术实现步骤摘要】
一种多光谱LED的调光方法
本专利技术属于LED照明
，特别是涉及一种多光谱LED的调光方法。
技术介绍
LED光源作为新一代代照明光源，由于绿色环保，高效节能，寿命长，可智能化的优点已被广泛使用在照明显示等各个行业。照明领域对光源性能的要求非常具体，如发光效率，光质量，发光角度等，其中光源的光谱能量分布就是其中很重要的一个指标，不同的场合往往需要不同的光谱。例如太阳光是众所周知的多光谱光源，可见光的波长为400～760nm，散射后分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色，集中起来则为白光。目前市场上主要应用的白光LED是采用蓝光芯片加黄光荧光粉的方式，即蓝光激发黄色荧光粉后，部分转化成黄光，与其余的蓝光复合生成白光。这种白光的输出方式将直接导致LED光源的较低的显色指数，色空间分布不均匀的现象。也有采用调节RGB三色光芯片的亮度输出，以达到混合白光以及其他色光的目的，由于单一的使用RGB三色光，导致其光谱仅由RGB三色波峰构成，光品质仍不够高。此外，有一些特殊的照明要求，全光谱LED植物生长灯能模拟太阳光谱配比的原理，促进植物生长发育。波长对植物生长的作用包含：400～420nm帮助形成花青素和抵制枝叶的伸长；450～460nm能对茎叶增粗，加速植株发育，调节气孔开放；550nm促进氧气的增长，帮助组织物更好地积蓄养分；580nm能促进根部及发芽初期的生长；650～660nm促进植物整体的生长，特别在开花期及结果期，增加生长的速度(提早20天开花，提早30天收成)，也增加25％～35％结果的数量，并减少畸形果的发生率；720～1000nm吸收率低，刺激细胞延长，影响开花与种子发芽，另外，全光谱LED中含有少量的紫外线能有效预防病虫害。因此，设计一款光谱成分丰富、可调的多光谱LED光源，从而得到连续光谱及可调色温的高品质LED光源，是非常有意义的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多光谱LED的调光方法，通过配光方案的优化及筛选及参数建立等流程的设计，解决了现有的多光谱LED的调光方法调光效果差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种多光谱LED的调光方法，包括以下步骤：SS001、准备红色基色LED芯片、绿色基色LED芯片、蓝色基色LED芯片和黄色基色LED芯片，确定上述四者的峰值波长、半波宽度等参数，上述四色LED基片由相对应的LED光源驱动器进行驱动，在上述四色基片上均安装调光驱动模块，并将上述四个调光驱动模块与单片机和外部多路独立可调恒流源连接，单片机数据端则连接有控制模块、显示模块或无线数据收发模块；将上述四色基片分别布设于四个积分球上，在上述四个积分球出光口处布设用于监测未混合分光束参数的辐亮度计或光纤光谱仪，在四个积分球的出光口的下方布设反光混合装置及柔光板，在柔光板的下方布设用于测定混合后光束参数的辐亮度计或光纤光谱仪，同时在上述四色基片上均安装分布式温度传感器，上述分布式温度传感器将监测到的温度信息实时反馈至单片机；SS002、测定、以控制变量法通过调光驱动模块分别调节上述四色基片的电流大小，继而分别调节上述四色基片在各种波长下的占空比并输出PEM波，四色基片以设定状态工作后，四个管束在反光混合装置中充分混合并最终通过柔光板混合输出，利用穷举法计算出上述四色LED芯片的所有配比方案；通过上述分别调节作业以改变上述四色基片的脉冲占空比，进而达到控制各色LED辐射通量大小的目的，单片机用于在上述方案穷举过程中实时读取每个配色方案中上述四个调光驱动模块的电位信息、各个分光束的光度和色度参数及混合后总光束的光度和色度参数；分布式温度传感器则在上述变量改变过程中对对应位置的LED芯片温度数据进行记录并反馈至单片机上；SS003、参数建立、将上述所有配比方案中的分光束的光度和色度参数与对应的总光束光度和色度参数、对应的温度信息和对应的电流信息进行实时对应记录，并存储于数据存储单元中，数据存储单元依据上述数据建立坐标系、关系式、功率对应表、温度对应表或仿真模型；SS004、配光方案的优化及筛选、选取某一光谱值为数据比对基准值，若该光谱值下所对应的实际配比方案有多种，将该光谱值下各个配色方案中的实际光度、色度参数、温度及功率参数与标准参考模式下的光度、色度参数、温度及功率参数进行数据比对，并计算参数差值，选取差值较小的配色方案为最优方案，差值计算时，光度、色度参数及电流或功率参数值为优先值，利用穷举法选取拟合光谱范围值内的所有最优配比方案，将上述最优配比方案作为优先值排序于数据存储单元上、将其它非最优配比方案则作为候选数据存储；SS005、方案设定、外部PC或移动终端通过无线数据收发模块或控制模式向该装置设定光谱值时，该光谱值下的最优方案作为最优推荐方案显示于外部PC或移动终端，其它方案则作为个性方案显示于推荐方案下方，外部PC或终端可通过相关设定屏蔽或调出个性方案；SS006、调光、当外部PC或移动终端通过无线数据收发模块或控制模式调节该装置在某一配色方案下光源的实际照明亮度时，仅需同比例降低四种颜色LED的光功率或电流值即可。优选的，所述用于监测分光束光度和色度参数信息的光纤光谱仪及用于监测总管束光度和色度参数信息的光纤光谱仪均与单片机电性连接。优选的，所述光度和色度学参数包括显色指数、光功率、光通量、光波长、色坐标、色温。优选的，所述反光混合装置包括反光板和导光板；所述反光板和导光板对SS001步骤中四色基片发出的管束进行匀光和混光处理。优选的，所述SS001步骤中的四个积分球规格相同；所述SS001步骤中的峰值波长、半波宽度等参数均不同。优选的，所述多路独立可调恒流源包括处理器、多电平转换电路、多通道DAC电路和正向V-I转换电路，所述处理器与所述多电平转换电路相连，所述多电平转换电路与多通道DAC电路相连，所述多通道DAC电路与正向V-I转换电路相连。优选的，所述单片机内部内置调光系统；所述调光系统包括微处理器和USB接口电路；所述微处理器与USB接口电路电性连接；所述USB接口电路分别与所述调光驱动模块和所述无线数据收发模块连接。优选的，所述控制模块或无线数据收发模块用于向该装置发出和设定光谱参数并设定亮度参数。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术在传统的调光算法中加入了配色方案的优化及筛选算法，通过上述优化及筛选算法，能够有效筛选出在某光谱参数下的最优配色方案，同时通过上述优化设计，能够有效降低该装置的光度和色度误差，提高该装置的色准度。2、本专利技术通过光纤光谱仪的实际，能够在调光过程中对光谱数据和其它色度数据进行实时监测，通过对数据的实时监测，进而有效保证该装置光谱值的准确性。3、本专利技术通过光源光谱及亮度的可调，使该装置能够适应于多种工作场景和布设环境，继而有效提高该装置的实用性和通用性。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多光谱LED的调光方法，其特征在于，包括以下步骤：/nSS001、预设、准备红色基色LED芯片、绿色基色LED芯片、蓝色基色LED芯片和黄色基色LED 芯片，确定上述四者的峰值波长、半波宽度等参数，上述四色LED基片由相对应的LED光源驱动器进行驱动，在上述四色基片上均安装调光驱动模块，并将上述四个调光驱动模块与单片机和外部多路独立可调恒流源连接，单片机数据端则连接有控制模块、显示模块或无线数据收发模块；将上述四色基片分别布设于四个积分球上，在上述四个积分球出光口处布设用于监测未混合分光束参数的辐亮度计或光纤光谱仪，在四个积分球的出光口的下方布设反光混合装置及柔光板，在柔光板的下方布设用于测定混合后光束参数的辐亮度计或光纤光谱仪，同时在上述四色基片上均安装分布式温度传感器，上述分布式温度传感器将监测到的温度信息实时反馈至单片机；/nSS002、测定、以控制变量法通过调光驱动模块分别调节上述四色基片的电流大小，继而分别调节上述四色基片在各种波长下的占空比并输出PEM波，四色基片以设定状态工作后，四个管束在反光混合装置中充分混合并最终通过柔光板混合输出，利用穷举法计算出上述四色LED芯片的所有配比方案；/n通过上述分别调节作业以改变上述四色基片的脉冲占空比，进而达到控制各色LED辐射通量大小的目的，单片机用于在上述方案穷举过程中实时读取每个配色方案中上述四个调光驱动模块的电位信息、各个分光束的光度和色度参数及混合后总光束的光度和色度参数；/n分布式温度传感器则在上述变量改变过程中对对应位置的LED芯片温度数据进行记录并反馈至单片机上；/nSS003、参数建立、将上述所有配比方案中的分光束的光度和色度参数与对应的总光束光度和色度参数、对应的温度信息和对应的电流信息进行实时对应记录，并存储于数据存储单元中，数据存储单元依据上述数据建立坐标系、关系式、功率对应表、温度对应表或仿真模型；/nSS004、配光方案的优化、选取某一光谱值为数据比对基准值，若该光谱值下所对应的实际配比方案有多种，将该光谱值下各个配色方案中的实际光度、色度参数、温度及功率参数与标准参考模式下的光度、色度参数、温度及功率参数进行数据比对，并计算参数差值，选取差值较小的配色方案为最优方案，差值计算时，光度、色度参数及电流或功率参数值为优先值，利用穷举法选取拟合光谱范围值内的所有最优配比方案，将上述最优配比方案作为优先值排序于数据存储单元上、将其它非最优配比方案则作为候选数据存储；/nSS005、方案设定、外部PC或移动终端通过无线数据收发模块或控制模式向该装置设定光谱值时，该光谱值下的最优方案作为最优推荐方案显示于外部PC或移动终端，其它方案则作为个性方案显示于推荐方案下方，外部PC或终端可通过相关设定屏蔽或调出个性方案；/nSS006、调光、当外部PC或移动终端通过无线数据收发模块或控制模式调节该装置在某一配色方案下光源的实际照明亮度时，仅需同比例降低四种颜色LED的光功率或电流值即可。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多光谱LED的调光方法，其特征在于，包括以下步骤：
SS001、预设、准备红色基色LED芯片、绿色基色LED芯片、蓝色基色LED芯片和黄色基色LED芯片，确定上述四者的峰值波长、半波宽度等参数，上述四色LED基片由相对应的LED光源驱动器进行驱动，在上述四色基片上均安装调光驱动模块，并将上述四个调光驱动模块与单片机和外部多路独立可调恒流源连接，单片机数据端则连接有控制模块、显示模块或无线数据收发模块；将上述四色基片分别布设于四个积分球上，在上述四个积分球出光口处布设用于监测未混合分光束参数的辐亮度计或光纤光谱仪，在四个积分球的出光口的下方布设反光混合装置及柔光板，在柔光板的下方布设用于测定混合后光束参数的辐亮度计或光纤光谱仪，同时在上述四色基片上均安装分布式温度传感器，上述分布式温度传感器将监测到的温度信息实时反馈至单片机；
SS002、测定、以控制变量法通过调光驱动模块分别调节上述四色基片的电流大小，继而分别调节上述四色基片在各种波长下的占空比并输出PEM波，四色基片以设定状态工作后，四个管束在反光混合装置中充分混合并最终通过柔光板混合输出，利用穷举法计算出上述四色LED芯片的所有配比方案；
通过上述分别调节作业以改变上述四色基片的脉冲占空比，进而达到控制各色LED辐射通量大小的目的，单片机用于在上述方案穷举过程中实时读取每个配色方案中上述四个调光驱动模块的电位信息、各个分光束的光度和色度参数及混合后总光束的光度和色度参数；
分布式温度传感器则在上述变量改变过程中对对应位置的LED芯片温度数据进行记录并反馈至单片机上；
SS003、参数建立、将上述所有配比方案中的分光束的光度和色度参数与对应的总光束光度和色度参数、对应的温度信息和对应的电流信息进行实时对应记录，并存储于数据存储单元中，数据存储单元依据上述数据建立坐标系、关系式、功率对应表、温度对应表或仿真模型；
SS004、配光方案的优化、选取某一光谱值为数据比对基准值，若该光谱值下所对应的实际配比方案有多种，将该光谱值下各个配色方案中的实际光度、色度参数、温度及功率参数与标准参考模式下的光度、色度参数、温度及功率参数进行数据比对，并计算参数差值，选取差值较小的配色方案为最优方案，差值计算时，光度、色度参数及电流或功率参数值为优先值，利用穷举法选取拟合光谱范围值内的所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一静，刘乐华，赵宁，刘锴，张恩来，
申请(专利权)人：深圳瑞欧光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44