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可进行颜色校准的白光LED系统


秦人光电网 / 2013-06-29

  LED的一个主要优点是极长的使用寿命,这也带来一个严重的问题,即偏色。LED照明灯具可以使用50 000小时以上,其发光强度会从标称值逐步下降到70%左右(白炽灯在使用大约1 500小时以后会突然失效)。

  遗憾的是,在这50 000小时内,一个白光LED的相关色彩温度(CCT)将会发生变化,当荧光粉老化的时候,CCT会向更高的温度漂移,即向蓝色漂移。当三种颜色的发光体按照不同的曲线老化时,RGB的LED也会出现类似的问题。


  LED通用照明中的另一个很大的挑战是热量控制问题。正如前文所述,高功率的LED在很窄的一个频带内向外产生电磁辐射时不会浪费能量,但仍然会产生热量,热量会通过传导而不是辐射的方式散发出来,这一点类似于白炽灯。

  LED的发热问题给设计通用照明系统提出了很大的限制。为一个给定功率的白炽灯设计的照明系统很难适应同样功率的LED,因为热传导的路径是非常有限的。

  当整个LED产业界都把关注的重点放在如何实现最大的LED发光效率时,驱动/控制电路的效率问题也必须受到同样的重视。LED是低电压器件 (Vf为3~4V),工作电压与市电完全不匹配,为实现最高的效率和保持持续的光输出,LED需要精确的电流控制和开关模式的功率转换。

  为解决这个问题,必须采用一些恒流驱动技术。不但需要隔离、功率因数校正,在有些情况下还需要进行两级处理。输入电压先被降低到一个中间电压,并采用功率因数校正和高电压隔离,第二级解决LED对电流和热控制的需求。

  现今LED照明采用了升压转换器(MCP1630)的恒流配置方案,由8位MCU提供灵活的时钟信号,电流设定点可由编程设定,以适应不同的LED模块、调光功能,并利用外置的传感器提供闭环的温度控制。

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