基于白光LED光源的光譜調諧

假如讓消費者來(lái)描述完美的光源特性，那么你可能會(huì )在他們的描述中聽(tīng)到需要能量最低、光輸出和顏色可調、使用時(shí)間很長(cháng)等等各種各樣的理想特性。最低輸入能量是指輸入功率高效地轉換為流明輸出，被稱(chēng)為功效；調節光輸出與減弱光亮度的調光有關(guān)，或者可以增加照明設備的顏色調節，以便模擬白天相對夜晚的狀況；并且通過(guò)調節流過(guò)LED的偏置電流，可以在較長(cháng)的使用壽命期間維持光輸出。

白熾燈能效低且使用壽命也較短；鈉燈提供的顏色選擇很少并且使用壽命短；熒光燈在可調光的選擇選擇較少，使用壽命也短。高亮度LED則聲稱(chēng)具有良好的能效、較長(cháng)的使用壽命、易于選擇顏色與調光控制且無(wú)紫外(UV)射線(xiàn)。得益于于控制裝置的智能設計或LED驅動(dòng)電子器件，這些聲稱(chēng)的優(yōu)點(diǎn)現在已獲實(shí)現。智能LED驅動(dòng)器可以在使用期內針對亮度衰減進(jìn)行調節，提供驅動(dòng)特性來(lái)調節顏色，并替代獲得所需顏色和亮度的LED分選(binning)：通過(guò)針對系統中不同LED使用光譜調諧，來(lái)獲得所需的顏色和亮度。

光譜調諧對比分選

光譜調諧混合數種LED的光譜能量分布，例如適當地混合紅光、綠光、和藍光LED可產(chǎn)生白光。此RGB組合還用于產(chǎn)生幾乎所有顏色的光。如果LED驅動(dòng)器不是設計用于調節一組不同的LED，那么設計人員必須從分選過(guò)的LED中選擇以便產(chǎn)生特定的顏色。分選是制造商根據發(fā)光流明和顏色將LED分類(lèi)的過(guò)程，圖1的例子顯示了一組行業(yè)標準的LED “分類(lèi)標準”。

圖1：在色度圖上的LED分類(lèi)標準。

分類(lèi)由色度圖上標繪的矩形區域顯示。一組包含在同一類(lèi)的LED的將在顏色和亮度特性方面相近。然而，在包含許多照明設備的大型辦公室或工廠(chǎng)環(huán)境中，不同類(lèi)可能仍然會(huì )導致不均勻的光色，這在一組大型照明設備中是很明顯的。經(jīng)分選的LED設計不會(huì )提供改變照明設備顏色的方法；而一組不同顏色的LED使用反饋來(lái)調諧系統中不同LED的光譜特性，就能夠在辦公室環(huán)境中建立補償照明系統，從而令整個(gè)空間的光線(xiàn)均勻。光譜調諧還可以補償其它影響，例如窗口朝外的房間邊上的自然光或反射進(jìn)房間的走廊照明。

LED的另一個(gè)影響是色偏，源自L(fǎng)ED正向電流的變化。圖2顯示了一組業(yè)內LED顏色隨正向電流變化的曲線(xiàn)。

圖2：按應用分類(lèi)的LED燈單元。

LED驅動(dòng)器可以采用嚴格的恒定電流(constant current, CC)輸出容差設計，然而，收緊CC容差將增加LED驅動(dòng)器的成本。由于正向電流經(jīng)過(guò)一組LED，故一個(gè)成本較低的解決方案是設計人員使用反饋系統來(lái)調節LED色偏，通過(guò)反饋來(lái)補償顏色變化。