本發(fā)明涉及燈光照明技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種光色穩(wěn)定的led光源。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體照明的發(fā)展，一些特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ed光源亮度和色度的穩(wěn)定性提出了更高的需求。但led光源在實際使用過程中，由于溫度變化、電流變化、燈珠老化等原因，影響了led的光度及色度的穩(wěn)定性，降低了led的光照品質(zhì)。光色穩(wěn)定的led光源，適合高端應(yīng)用領(lǐng)域（如液晶背光源、藝術(shù)類照明、醫(yī)療照明等），目前國內(nèi)外眾多研究機構(gòu)紛紛投入大量技術(shù)力量。

美國cree公司采用了熒光粉涂覆工藝技術(shù)，通過在多個led藍光芯片上涂覆熒光法，減少了由于單藍光芯片的波長離散性導(dǎo)致封裝后的白光led燈珠的色偏差，提高了白光led一致性。osram公司成功制備共燒陶瓷熒光粉，采用多藍光芯片遠程激發(fā)熒光粉的封裝工藝，提高了led的光提取效率及光色一致性；xicato公司采用correctedcoldphosphor技術(shù)，結(jié)合遠程熒光粉涂覆，緩解了led模組的光色一致性問題。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)公開的一種穩(wěn)定的鋁酸鹽基熒光粉、其制備方法及其應(yīng)用（授權(quán)公告號cn101560392b）和江蘇華程光電科技有限公司開發(fā)的熱穩(wěn)定型led密封膠（專利申請?zhí)?01410306648.1），主要致力于開發(fā)高穩(wěn)定性、高轉(zhuǎn)換效率的光轉(zhuǎn)換材料。上述解決方法在一定程度上可以提高led光源的光度及色度穩(wěn)定性，但這些方法存在系統(tǒng)復(fù)雜、成本高，或者光源穩(wěn)定效果不明顯等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、光色穩(wěn)定的led光源。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的光色穩(wěn)定的led光源，其特點是：包括led發(fā)光裝置、恒流發(fā)生器、微控制單元、電壓檢測器和計時器，其中所述微控制單元與恒流發(fā)生器、電壓檢測器和計時器電連接，且所述恒流發(fā)生器與led發(fā)光裝置的輸入端電連接，所述電壓檢測器與led發(fā)光裝置的輸出端電連接，所述微控制單元預(yù)儲存led發(fā)光裝置中每種顏色led的亮度和色坐標(biāo)隨結(jié)溫、工作時長的變化關(guān)系，且所述微控制單元通過讀取電壓檢測器和計時器的數(shù)據(jù)，并計算獲得每種顏色led的亮度和色坐標(biāo)變化情況后，調(diào)節(jié)恒流發(fā)生器輸出的每一路恒定電流的占空比，從而實現(xiàn)led發(fā)光裝置一直發(fā)出顏色和亮度穩(wěn)定的混合光。

其中，所述led發(fā)光裝置由至少三種不同顏色led構(gòu)成，且所述恒流發(fā)生器對應(yīng)每種顏色led分別輸出一路恒定電流。而且，所述每種顏色led為led單色光源或添加了熒光粉后的寬譜led光源。

為了使不同顏色led均勻混光，所述led發(fā)光裝置上安裝有光學(xué)透鏡。

為了進一步使不同顏色led均勻混光，所述光學(xué)透鏡的前方安裝有勻光膜。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，能夠有效地解決由于溫度變化、電流變化、燈珠老化等原因引起的led光源亮度及色度變化的問題。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述一種led燈珠的亮度隨節(jié)溫變化關(guān)系圖。

圖3為本發(fā)明所述的一種led燈珠的cie色度坐標(biāo)隨節(jié)溫變化關(guān)系圖。

圖4為本發(fā)明所述一種led燈珠的節(jié)溫與工作電壓的關(guān)系圖。

圖5為本發(fā)明不同顏色的光源混合cie1931色度圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明所述的光色穩(wěn)定的led光源，包括led發(fā)光裝置、恒流發(fā)生器、微控制單元、電壓檢測器和計時器。其中，所述微控制單元與恒流發(fā)生器、電壓檢測器和計時器電連接，所述恒流發(fā)生器與led發(fā)光裝置的輸入端電連接，所述電壓檢測器與led發(fā)光裝置的輸出端電連接。而且，所述led發(fā)光裝置上安裝有光學(xué)透鏡（圖中未示出），所述光學(xué)透鏡的前方安裝有勻光膜（圖中未示出）。

所述led發(fā)光裝置由至少三種不同顏色led構(gòu)成。在本實施方式中，是選用5顆630nm的紅光led、5顆520nm的綠光led和5顆450nm的藍光led構(gòu)成led發(fā)光裝置。同一種顏色的led相互串聯(lián)后連接在恒流發(fā)生器上，恒流發(fā)生器輸出三路350ma的恒定電流，以驅(qū)動每種顏色的led光源，同時電壓檢測器檢測每種顏色led的工作電壓變化。

下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

實施例1：

本實施例忽略每種顏色的led的色度及亮度隨工作時間的影響，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用于對光色穩(wěn)定需求程度不是非常高的應(yīng)用領(lǐng)域。

步驟一：測試所選led燈珠數(shù)據(jù)。恒定每種led燈珠的工作電流為350ma電流，通過外部變溫，測試每種led以下數(shù)據(jù)：①led的亮度隨節(jié)溫變化關(guān)系（如圖2所示）、②cie色度坐標(biāo)隨節(jié)溫變化關(guān)系（如圖3所示），③led節(jié)溫與led工作電壓的關(guān)系（如圖4所示）。

步驟二：

微控制單元儲存步驟一所測得的數(shù)據(jù)，并且微控制單元定時讀取電壓檢測器所測得的每種顏色led的工作電壓情況，根據(jù)已測得的led節(jié)溫與led工作電壓的關(guān)系，計算出每種顏色led節(jié)溫。根據(jù)led的亮度隨節(jié)溫變化關(guān)系和cie色度坐標(biāo)隨節(jié)溫變化關(guān)系，計算出每種顏色led的亮度和cie色度坐標(biāo)變化情況。

步驟三：設(shè)定某一時刻t，通過步驟二，可以計算得到每種led在t時刻的實際亮度和實際cie色度坐標(biāo)，其色度坐標(biāo)點如圖5所示的rt、gt、bt，如果不更改每種led的亮度變化，其混合光的色度坐標(biāo)為wt,偏離的目標(biāo)色度坐標(biāo)w0。以預(yù)定的cie色度坐標(biāo)w0為目標(biāo)，參考三種顏色的led在t時刻的實際亮度，計算出每種顏色led的亮度調(diào)節(jié)比例，使得三種顏色的led混合后的色度坐標(biāo)為目標(biāo)色度坐標(biāo)。

步驟四：微控制單元根據(jù)步驟三計算出來的每種顏色led亮度調(diào)節(jié)比例，控制恒流發(fā)生器的輸出占空比，實現(xiàn)對每種顏色led的亮度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)混合光源的色度和亮度持續(xù)穩(wěn)定。

實施例2：

本實施例增加每種顏色led的色度及亮度隨工作時間的影響，混合光源的色度及亮度穩(wěn)定精度更高，可以廣泛應(yīng)用于高端的應(yīng)用領(lǐng)域。

在實施例1的基礎(chǔ)之上，測試所選led燈珠的數(shù)據(jù)時，增加測試每種顏色led燈珠的亮度和色度坐標(biāo)隨工作時長的變化情況。微控制單元儲存該數(shù)據(jù)。

微控制單元定時讀取電壓檢測和計時器數(shù)據(jù)，根據(jù)led的亮度、cie色度坐標(biāo)隨節(jié)溫變化關(guān)系和led的亮度、cie色度坐標(biāo)隨工作時長的變化關(guān)系，計算出每種顏色led的亮度和cie色度坐標(biāo)變化情況。

重復(fù)實施例1的步驟三和步驟四，實現(xiàn)混合光源的色度和亮度持續(xù)穩(wěn)定。

本發(fā)明是通過實施例來描述的，但并不對本發(fā)明構(gòu)成限制，參照本發(fā)明的描述，所公開的實施例的其他變化，如對于本領(lǐng)域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種光色穩(wěn)定的LED光源，包括LED發(fā)光裝置、恒流發(fā)生器、微控制單元、電壓檢測器和計時器，其中所述微控制單元與恒流發(fā)生器、電壓檢測器和計時器電連接，且所述恒流發(fā)生器與LED發(fā)光裝置的輸入端電連接，所述電壓檢測器與LED發(fā)光裝置的輸出端電連接，所述微控制單元預(yù)儲存LED發(fā)光裝置中每種顏色LED的亮度和色坐標(biāo)隨結(jié)溫、工作時長的變化關(guān)系，且所述微控制單元通過讀取電壓檢測器和計時器的數(shù)據(jù)，并計算獲得每種顏色LED的亮度和色坐標(biāo)變化情況后，調(diào)節(jié)恒流發(fā)生器輸出的每一路恒定電流的占空比，從而實現(xiàn)LED發(fā)光裝置一直發(fā)出顏色和亮度穩(wěn)定的混合光。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，能夠有效地解決由于溫度變化、電流變化、燈珠老化等原因引起的LED光源亮度及色度變化的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：許毅欽;陳志濤;古志良;張志清;許平
受保護的技術(shù)使用者：廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.09.29