基于白光LED光源的光譜調諧

假如讓消費者來描述完美的光源特性，那么你可能會在他們的描述中聽到需要能量最低、光輸出和顏色可調、使用時間很長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，被稱為功效；調節(jié)光輸出與減弱光亮度的調光有關，或者可以增加照明設備的顏色調節(jié)，以便模擬白天相對夜晚的狀況；并且通過調節(jié)流過LED的偏置電流，可以在較長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則聲稱具有良好的能效、較長的使用壽命、易于選擇顏色與調光控制且無紫外(UV)射線。得益于于控制裝置的智能設計或LED驅動電子器件，這些聲稱的優(yōu)點現(xiàn)在已獲實現(xiàn)。智能LED驅動器可以在使用期內針對亮度衰減進行調節(jié)，提供驅動特性來調節(jié)顏色，并替代獲得所需顏色和亮度的LED分選(binning)：通過針對系統(tǒng)中不同LED使用光譜調諧，來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(shù)種LED的光譜能量分布，例如適當?shù)鼗旌霞t光、綠光、和藍光LED可產生白光。此RGB組合還用于產生幾乎所有顏色的光。如果LED驅動器不是設計用于調節(jié)一組不同的LED，那么設計人員必須從分選過的LED中選擇以便產生特定的顏色。分選是制造商根據(jù)發(fā)光流明和顏色將LED分類的過程，圖1的例子顯示了一組行業(yè)標準的LED “分類標準”。

圖1：在色度圖上的LED分類標準。

分類由色度圖上標繪的矩形區(qū)域顯示。一組包含在同一類的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環(huán)境中，不同類可能仍然會導致不均勻的光色，這在一組大型照明設備中是很明顯的。經分選的LED設計不會提供改變照明設備顏色的方法；而一組不同顏色的LED使用反饋來調諧系統(tǒng)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(tǒng)，從而令整個空間的光線均勻。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房間的走廊照明。

LED的另一個影響是色偏，源自LED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。

圖2：按應用分類的LED燈單元。

LED驅動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驅動器的成本。由于正向電流經過一組LED，故一個成本較低的解決方案是設計人員使用反饋系統(tǒng)來調節(jié)LED色偏，通過反饋來補償顏色變化。