设计和实现LED日光灯照明系统.doc

桂林电子科技大学翻译专用报告纸 第 23 页 共 23 页设计和实现LED日光灯照明系统文摘发光二极管有成为最合适的产品取代传统的荧光灯，因其节能，引进高亮度LED白光单色的色彩，引导了对普通照明运动。这种变革的光电市场，使工程师使用LED为一般照明应用，以及医疗、室内照明灯具和汽车的解决方案。阵列模块有着不通的变化，在官腔性能和可靠性他们取得了很大的进步，但是一般使用的障碍，依然在普通照明成本或发光效率高、光学特性及特殊要求有关光力学布局必须被满足。为了满足要求的室内照明、LED日光灯模型设计，它可以取代传统的日光灯；没有额外的电源铜管设施。光学特性模型，使用金相分析软件模拟，其发光效率约41 lm / W，照度大约为50力士的距离是1.5米的中间位置的模型和测量，以最佳的构型设计的LED模型，在实验结果的基础上优化仿真实验进行了验证之效能，并带有的模型，它到达了一个功率因数约为0.8的仿真研究，表明了与11 W非常相似，与实测值的对比，证实计算机模拟的方法是一种有效的工具，LED照明光学设计。 介绍LED灯是一次改革，在以前我们在没有太阳光的情况下做事情是不可能的事。有了LED灯只要你能想象得到，你可以自由地创建很多LED照明效果或安装一个；发光二极管能提供比传统照明设备的来源更多优势。到底哪一个是重要取决于具体应用，包括但不限于很长寿命(50000小时)，降低维护成本，更有效率，它比白炽灯和卤素灯、光更好；完全没有可调光颜色变化， 无过滤器直接发出色光；完成频谱的颜色；动态颜色控制和可调谐白点；总体设计自由与隐藏的光，直接光更有效的系统，防振照明，没有汞，没有紫外线辐射的红外和可见光。LED芯片市场迅速扩张导致解与重要效率的提高。这种变革的光电市场，使工程师使用LED照明的应用为一般医疗、特种照明灯具和汽车的解决方案，而在此之前更有效率的技术必须使用LED芯片。众所周知，荧光灯已经广泛应用于家庭，因为他们的节能，但他们有严重的汞污染的缺点制约的应用。所以导致了LED日光灯成为最合适的替代荧光灯。颜峻通过开展模拟分布的LED光学封装结构采用蒙特卡罗方法模拟传统的LED灯， 在光分布仿真结果符合实验结果。在一个屏幕在指定的地方设计了一种新颖的杨逸LED光源、照度均匀系统创建一个圆形区域照亮理想尺寸，用光线跟踪软件基于蒙特卡罗方法，仿真结果表明，在这些发光的发光均匀性区域比为85%，整个系统的运行效率大于82%。在这篇文章中设计了一个LED日光灯，它的光学特性进行了使用照明、样品制作了基于仿真的结果模拟分析软件，并通过仿真非常相似，与实测值的对比。性能的LED日光灯是完美无缺的:11 W LED日光灯能够比得上传统36 W日光灯，但前者的能效更高。 模型模拟LED阵列模型如图1；这个透明软管是用来保护PCB、LED的，这类1 W大功率LED的尺寸是580PCB 25毫米，两个发光二极管之间的距离为50毫米，我们确定有一个LED发光二极管阵列由10个安装在PCB板上。图1 LED阵列模型 光学模拟在优化算法过程中，一个软件是用来计算配光、光照模型的，包括下列某些组合的设计和控制参数都要被考虑；对与LED光学特性的模型两个假设条件都应被设计。首先，表面的反射器PCB，是一个完美的，没有任何损失。第二，每个LED是一个完美的反射器。模型中一些参数应该首先设置， 在算法的模式上每块LED排放在60管腔。在改模型下每个LED灯留下10000光线，得到一个粗略的绩效；图2为一个极性坎德拉情况的射线分布，就可以看出从图，总发光强度为453.87 lm，所以它的发光效率是41镑/ W。图3显示一个矩形坎德拉分布的图模型，它有一个窄的光束角度，强度较均匀，散射角约120。参照照度分布特点， 在该模型得到的射线上提出一种屏幕中心之间的距离对屏幕LED模型是1.5米，能够满足一般照明的要求。图4显示一个照度地图、模型的光线追踪100000，我们可以看出照度分布是不均匀的，它有一个梯度从中心大约6硕0.5米范围内，最大的照度是49.072力士，总发光强度为453.87的激光束。不同距离进行了仿真研究，此外， 在下面他们进行了比较实验测量值。图2 极性坎德拉分布的图模型图3 坎德拉分布矩形的图模型图4 照度的地图模式 试验和测试设计与理论上LED模型相似，实验结果的基础上优化仿真实验进行了验证之效能，并导致模型，图5显示了一个光源照明样品状态下，功率因数达到了0.8在11 W。图5 照明的照片样品下面的照度的仿真和实验进行了比较；图6描述了模拟结果的测量值的照度、距离代表光路中心LED日光灯测点，可以看到类似的仿真研究，表明了与实测值的对比模拟结果符合实验结果在一定程度上的照度分布，也证实计算机模拟的方法是一种有效的工具，LED照明光学设计之间是有区别的仿真和实验，因为仍然有一些不同的条件，如材料和假设在模拟。图6 比较了模拟和实测值之间的照度 结论LED日光灯模型设计、光学性能的模型进行了模拟分析软件使用照明，其发光效率是41 lm / W根据模拟结果，大约有50硕照度的距离是1.5米的中间模型和测量的位置。实验结果的基础上优化仿真实验进行了验证之效能，并导致模型，模拟结果与实测值的对比，证实计算机模拟的方法是一种有效的工具，LED照明光学设计。该LED日光灯可以用于隧道、起居室、取代传统的日光灯。通过电力电子转换器在配电系统增加阻尼版权声明研究沃特相对系数，在弗兰德Ryckaert研究所通过科技支持促进创新。这项研究是由BOF的Ghent大学通过名为:模特联合举办的，分析和合成数字控制的电力电子变换器。该研究的框架内进行的研究项目为:使用灵能电子产品，性能最优的电力系统，由“管理(FWO)”联合举办。作者希望感谢Dr.ir.JozefA.Ghijselen，InvertoN.V，他的价值是为谐波阻抗分流的概念做出的贡献。关键字电能质量、谐波、主动阻尼、分布式电源、DSP、转炉控制摘要一定数量的非线性、不平衡负载(如调整速度和个人电脑)连接到电力系统是会不断稳步增长的，因此，电能质量如下：能源供应的可靠性和质量的电压波形，可能严重降低。特别是机箱内的共振，严重的电压畸变可能导致这种结果。谐波电压和电流畸变都可能导致许多不利影响两个动力系统和所连接的负载。虽然完全补偿是唯一可能使用真正的有源滤波器，电阻并联谐波阻抗(SHI) 减少谐波失真已被证实为可观的。这些阻抗使用有源电力电子设备所控制，合成一个电阻负载可以实现。好处是:不需要测量非线性负荷的污染电流，有效的为所有谐波共振条件和不同，简单的控制策略，并可能实施控制功能是次要的有源电力供应和分布式电源逆变器。在本文，一个实际的实施电阻并联谐波阻抗(SHI)被提出。一种新的控制策略实现了交直流转换器桥以达到一个可编程由电阻输入阻抗谐波、独立的输入阻抗的基本组成部分；在配电系统潜在的阻尼一种共振使用一个实验系统证明，为电力电子负载以及转换器用于分布式发电提供额外的阻尼的电力系统是一个有趣的特征。I介绍日益广泛使用的谐波污染负荷引起的谐波电流和电压畸变，可能通过分配系统。众所周知，电压及电流之波形失真都可能影响设备连接到电力系统。在特殊情况下，电力系统的谐波共振现象是导致严重失真水平，甚至破坏的电力系统元件。在过去的三十年中，改善电能质量已成为开发电动负载都和能源供应商的一个重要的目标，减少谐波畸变是电力品质问题的重要部分。限制谐波电压和电流畸变最小的先决条件是充分发挥电力系统和连接负载。许多标准限制谐波电流注入(例如：IEC - 61000 - 3 - 2，IEEE - 519)或在电力系统采用最大谐波电压畸变水平 (例如：EN - 50160)。在电力系统的阻抗中污染负荷电流歪曲(如在大多数电子设备中高峰的输入整流器)引起的谐波电压畸变。因此，为了减小电压畸变，动力系统阻抗和两级谐波电流的数量必须受限制。尤其是限制电力系统阻抗是系统经营者和能源供应商热销的责任(传输)。另一方面，两级限制数量和谐波电流用电负荷的开发者或安装负主要的责任。所要求的限制取决于负载的功率水平。用于小型设备的相对低功率、排放由确保设备的设计和制造理念就是按照适当的限制是有限的。该设备如：照明系统、个人电脑和电视接收机，广泛应用于家用、商用和较小的工业建筑。经营者或者业主的大型设备、设施维护谐波排放一定是在可接受范围内，谐波的措施是决定会商电力供应商和特别的位置有关；谐波电流的大型设备、设施，通常是减少或者消除被动式和主动式滤波器。提供廉价而有效的被动滤波器消除一个或多个预定义的谐波分量，但他们也有一些弊端如依赖于电力系统阻抗，创作中共振条件和阻抗不准。但在另一方面，有源滤波器是非常有效的，能补偿全部谐波电流(例如，从一个整体工业厂房的)，但他们仍然是非常昂贵的。一个更实质性的解决方案是以降低谐波畸变水平，在电力系统中设计用电负荷与良好的行为为电力系统。负荷的性能影响电力系统电压波形不应该引起的系统性能恶化，甚至可以有助于减少电力系统污染。当动力系统的参数和性能和位置的污染负荷是认为(或估计与电压和电流测量有关)，电压波形的质量可以优化整个电力系统的性能，通过实施适当的有利负荷：文献。然而在大多数情况下，电力系统的参数及其污染源和时变未知。因此，方法仅仅是在特殊的程序和非通常会导致复杂的算法。然而， 当载荷表现为一个(控制)的阻抗很少需要信息，因为只有电力系统负荷终端电压是必要的。尽管这一限制电压波形的数量，可提高，具有明显的改进是可行的，特别是如果电力系统是一个受共振。本文主要对谐波阻抗控制行为对于用电负荷和电力供应，如电力变频器对分布式发电。用该设备的行为不恶化阻抗电压波形与功能是一个阻尼元件在电力系统中。在通用描述了一个电力电子转换器，表现为一个控制图1 并联共振电阻加载的谐波阻抗，其影响的谐波失真阻尼性能的影响进行了介绍。一个控制策略，并对一个电阻并联谐波阻抗提出并实现成为一个单相桥交直流转换器。此外，潜在的阻尼一种共振在配电系统使用一个实验系统证明。 电阻并联谐波阻抗在大多数情况下；电力系统阻抗和共振条件是不知名的，会随着时间而改变。因此，要继续有效减少谐波畸变1的基础上，对照阻抗应该有一个积极的电阻性行为为所有的谐波。虽然完成谐波补偿是唯一可能使用真正的有源滤波器，它被证实分流主动补偿，并线性电阻并联阻抗(SHI)谐波谐波，可以提供一个相当大的减少谐波传播在分配馈线。此外，电力电子负载谐波阻抗和一个电阻提供额外的阻尼在电力系统中，这是一个重要特征，减少谐波水平，正如前面提到的国际标准IEC61000-2-2，p.21:“在指定兼容性谐波，两个事实水平必须加以考虑。一个是提高谐波源的数量。另一个是下降的比例的纯电阻性负载(热负荷)，功能阻尼因素的整体关系，负荷。因此增加谐波水平是可以预期的供电系统的谐波直到来源的温室气体排放引起的有效范围。“的确，阻尼元件的数量一直在下降在过去的几十年，例如传统灯泡都换成了低能的灯泡，电机取代，绝大部分应用发明电机组合是美联储和开关电源、分布式电源逆变器因此，反复加入阻尼的电力系统与电力电子负载是一个有趣的功能，减少谐波水平。考虑到电力系统图。我来解释的阻尼原理。电力系统是为其电源电压虚拟机(h)和它的内部阻抗Xm，主要由短路阻抗的分销系统。电容器投切电容器power-factor-correctionCm代表和/或电缆的电路在系统。非线性负荷是法兰西的当前来源(Ip(h)。假设没有Rshi，是实现并联共振条件下无阻尼自由振动微分方程的XcX谐波一个电阻SHI，仿制作为一个真实的阻力在图1Rshi，成为很重要的系统阻尼共振。在谐振频率fr，动力系统阻抗作为被(污染)电流源Ip，成为IZs，S(f -)=Rshi，而不是IZs，S(fr)=我面向对象的方法，当没有SHI是使用。因此，一个更高的数量的转换器与一个电阻的行为，结果在一个低谐波阻抗接近平行谐振(如利用并行连接电阻)，因此在较低谐波电压组成谐振频率附近。在图1中必须强调实际电阻SHI不应该是一个物理抗性，但应贯彻的二次函数(电力电子)转换器。吸收的谐波有功功率可以被认为是基本能量或转换开关可用来补偿损失。因此，吸收的谐波有功功率并不会引起损耗和耗散(如在一个真正的电阻)，但是有用的应用。这个想法来安装一个电阻史减少谐波污染来源于虚拟电阻的概念(或主动阻尼概念)，为了避免不必要的不稳定的控制回路LC(L)-filtered活跃整流器。电阻的阻抗函数可以实现为主要控制目标积极(电力电子)补偿器或作为一个二次函数的一个活跃的供电。这可能是通过改变控制策略实现积极的电力供应。双向电源转换器和力量也逆变器应用于分布式发电应用程序能够减轻谐波电压畸变，如果他们表现得像谐波阻抗控制电阻性。这很重要，因为，如今，有几个国家的政府促进全球可再生能源分布式发电使用。此外，市场占有率分布式发电将稳步增长。分布式发电的例子包括风能、光伏阵列，小型的水轮机，和燃料电池。这些应用程序大多是双向网络通过变频器实现。在未来，随着越来越多的小型派发发电应用程序将被安装，几个互动中存在的主要问题和配电网络逆变器可以出现27，并可能导致过度产生的谐波电流，甚至是不受欢迎的逆变器断开3。用一个合适的控制策略，然而，一个多电平矩阵变换器的控制，表现为一个谐波阻抗不应该电能质量恶化，但甚至可能有助于减少污染的电力系统控制策略如果适当14。如今，大多数的逆变器应用于分布式发电应用被设计来产生浸蚀正弦电流，即使电网电压是谐波污染。其他转换器用于分布式发电控制参考源追踪电流形态是一份栅极电压。在这种情况下，目前逆变器表现得像个负电阻，因为逆变器是反馈给网络。很明显，这两种转换器可以提供阻尼的(存在)谐波污染。在下一节里，一个控制策略提出了一个转换器是实现一个积极的电阻输入阻抗谐波，而负(电阻)基本输入阻抗是可能的。在这路上，分布式电源转换器提供基本力量，又能保留自己的配电网谐波缓解的潜力。因此，它是一个有趣的特征转换器用于分布式发电。因为简单的电阻SHI的控制策略，许多电力电子转换器可配置、可扩散到分销系统。用这种方法，每一个转换器与该控制策略阻尼元件和功能有助于减少谐波污染在整个分销系统。此外，没有额外的干预安装程序是必须的，即使当电力系统的结构变化，这是一个很有意义的特色所提出的控制策略。系统总造价保持谐波畸变水平在可接受范围内，将低于补偿的谐波电流使用被动或主动过滤器。 电阻并联并对谐波阻抗控制策略广义的控制策略，并对实际电阻SHI如图2；输入滤波器对液力变矩器由Cl和Cf和过滤引起的高频开关变换器的。它假定了交直流变换器包含一个快速电流控制环，能够快速地跟踪理想的输入电流或大多数电力电子负载的控制策略设计形状的输入电流成正比的输入电压，从而得到了一个电阻行为变换器的输入端的。如上所述，该控制策略是更为有趣的关于提供网格的稳定性，而用纯正弦波变流器输入电流波形，因为电力电子负载电阻输入与性能提供额外的阻尼和减少谐波成因在一种扭曲的栅极电压为例图2为一个电阻SHI控制图定期电流控制回路电阻SHI以不变的量为所有频率(包括基本成分)，显示在一个矩形图2(无虚线)。预期I conv为输入电流，从而真正的输入电流是成正比的输入电压VU。以这样的方式，输入阻抗转换器有一个电阻所有频率常量；是由预期的输出功率电平电阻量与1 / gh决定。输出功率电平控制的电压控制循环，大大低于电流控制循环。这电压控制循环控制输出电压对输出电压值达到v *，变量gh模仿导变换器的输入端的。该控制策略以除了基本组成部分，有一个不断变化电阻量以一种方式延长转换，为所有的谐波，其基本组成部分，仍然表现为电阻率，但气孔导度是依赖于理想的输入功率水平。以这样的方式，提出了一种新型的实际实施一个电阻SHI是为发展: SHI有不同阻抗的基本成分的电阻比和声学。因此，它成为可能转为维护其阻尼潜在的广泛的变换器功率水平，而传统的电阻输入电流行为、随阻尼潜在的输入功率转换器。类似的控制策略，同时还介绍了通过为三相交流直流转换器。然而，这种控制策略(使用p-q变换)不容易)适用于单相转换器(低功耗应用)；而新控制策略的基础上，提出了基于控制24、30为了获得一个对不同导电导谐波分量的基本组成部分，完整的控制方案，图2是应用(包括虚线)。变量是I* onv 1 c，h = gh Vconv是成正比的输入电压与比uconv gh，现在这是的一个常数，这意味着转换器有恒定输入导电阻为所有谐波，包括基本的组成部分。为了获得一个基本成分的不同导，Ai *conv，1减去EhiConEvh，组件AiConvl1必须同相位Uconr.1(使用如锁相环)。Ai * conv的值等于gVcon。1(wt)(Vconv.1是幅度的基本组成部分，是VConv w的脉动管道)，g的变量控制的电压控制循环。它很容易证实了电导的基本组件是g = gh-g，当g gh、转换器提供基本权力的分配制度，而阻尼特征谐波仍然(正电阻值谐波)。当然，一个外部电源需要传递功率变换器的直流总线。该控制策略可以实现在电力变频器应用于分布式发电(如太阳能、燃料电池、小型电动机，风力)。这样，一个转换器输入电阻有积极和消极的谐波导电导基本输入电阻的表达式。因此，缓解潜力是保持和谐，是一个重要特征，为分布式电源逆变器。这不是个案，反对以不变的所有电阻导谐波(根据输入功率等级)。在这种情况下，导也是为谐波负(因为一般模式)，这可能导致不稳定或脱扣器3。当g=gh，转炉吸收(几乎)没有根本的力量和表现为一个纯粹的“减震器”，它可在电力设施安装全方位地改善电能质量。 实验结果A:切实实施在这部分，阻尼性能的证明一个电阻是采用单相数字样机控制交直流转换器桥，显示在一个矩形图3。因为一个桥用于输入、转换器能将基本权力分配系统相较于电阻提高了功率因数校正转换器。电流控制前馈回路的提出duty-ratio一个电阻输入阻抗出发，为扩大结果的变化，适用于在这样走，有一个不断积极变频器谐波电阻的价值，为所有除了基本成分(见第三部份)。的基本组成部分，转炉仍然表现得像个抵抗，但这种价值是取决于预期的输入功率电平(通过输出电压控制器)。电阻的阻抗值时的基本成分是消极力量被注入到基本的电力系统。测温技术的光输出稳定的LED灯具RGB文摘排发光二极体的效率(LED)灯萤光灯具的方法。LED光源找到在更多的应用上超过传统的灯泡，由于其紧凑、低散热、实时的变色能力，稳定的颜色(RGB)的LED灯是很有挑战性的任务，包括彩色光强度控制应用模拟开关电源转换器，颜色点温度的变化对LED维护交界处，延长设备，温度限制了LED一生。在本文中，我们提出一个引领结温测量技术提出一脉冲宽度调制电流二极管LED照明系统控制RGB。这项技术，可以有效地稳定颜色是自动化的不需要使用昂贵的反馈系统，涉及光感。在词汇方面表现色度和亮度LED稳定系统将RGB温度补偿方法。索引颜色维持、排发光二极体(LED)交界处的温度测量、排发光二极体(LED)照明、 (RGB)的LED、温度补偿。I 介绍如今， 由于其高光效、低运行成本荧光灯表示最受欢迎的照明解决方案。然而，由于他们有限的可编程、荧光灯具的要求不能满足现代许多应用。不像荧光灯、红蓝绿(RGB)发光二极管LED， 在许多领域与他们的能力来产生不同的颜色和强度立即预计将发现许多的应用，如生物医学仪器、检测系统、液晶背光，和一般装饰启示。因此， 在未来几十年LED将成为主要类型的光源。关于带隙基准交界处二极管LED半导体p-n极。其带隙半导体控制了混合不同比例的iii - v族元素周期表，定义了浅色频率的二极管。在时间上其带隙的LED可能会随之改变，以时间在运行过程中，那里的结温的变化与功耗和减小环境温度。带领结温估计已经完成使用线性电流驱动。然而，在实践中， LED通常产生于开关电源变换器更高的效率，导致测量信号，困难被埋在喧闹的交换环境。此安装由于装置和温度变化同样引起了工程挑战颜色漂移校正。在本文中，我们将集中在颜色变化，由于温度漂移的提出了非线性度的LED驱动电流输出光，颜色可以显著地降低使用脉宽调制(PWM)控制的电流固定， 在光的强度补偿下导致校准装置工艺变化选择输出。缺乏适当的方法测量结温的LED，反馈系统，提出了采用RGB传感器跟踪输出光强度与正确的温度变化，那是不可能的量。然而，反馈控制使用光强随传感器， 昏暗的明灯下传感器的价值为主导；因此，测量误差时，可以得到相当大的强度小。此外，目前的技术，采用A / D转换器，这有一个更高的分数换一个更少的数量的电压符号，使系统具有较高的精确度降低为模糊因素。在装置和老化温度变化中提出了LED亮度补偿。然而，工作温度传感器， 特别是当几个LED共享一个共同的包装和散热器报错了发光二极管的结温。在本文中，我们提出了一种简单实用的方法，通过测量颜色控制光学和电学性质的LED在导通PWM向前的时间驱动电流。对枢纽正向电压温度变化大致在一个固定的线性驱动电流。这个属性广泛利用，感觉周围的温度。因此，温度补偿，可实现检测二极管的正向电压与适当的降噪技术。II 概述了颜色RGB的控制数据点在国际委员会于1976年光照色度图(CIE)在图1给出了色坐标(u，v型)的典型RGB led波长的380 - 700纳米大小的一个步骤5海里。在图中，可提供一个不同颜色均匀距离两种颜色分，独立的绝对位置的颜色分。区分的一种颜色对于大多数应用在这个小距离误差被认为是非常可取的。混合光强度的三个led波长的624、525、465海里，可以产生所有的颜色在三角形的角坐标的颜色RGB发光二极管颜色的光，准确性和因此RGB led依赖以下两个因素:1)的稳定点的颜色RGB发光二极管和2)LED灯的可调光方法的准确性。图1 一个典型的LED彩色坐标与中心波长，范围从700纳米到380纳米之间，邻近点相隔5纳米中心波长，led与中心波长的624海里(红色)、525海里(绿色)，465海里(蓝色)，可以产生诸如颜色分白色、淡色红色，亮绿色和淡蓝色三角形内。颜色在颜色分精度白色、淡色红色，亮绿色和淡蓝色三角形内图1，将用于评价补偿技术， 在第五部分提出了。我们假设颜色的光稳定性分的发光二极管在很大程度上取决于温度交界处TR，TG，结核病的RGB二极管。类似的其他前人研究的基础上， 在这里组成老化的影响被忽略。这种效果可以有效地补偿利用类似的技术，结合热历史关系到设备老化。另外，老化的速度可以有效地控制LED温度限制下方的一个最大的阈值衰老的过程，因此， 我们所提出的温度补偿方法非常慢和不影响结果。如果有需要的话，也可以通过定期校准的补偿可使用其他LED光测量装置中的具体应用。光输出通常是从理论上来讲，所谓的三刺激是由等号前的X =(XY Z)t和调光因子，通过引入，给出了在这里fT参数T变化的，这是一个列向量LED交界处的温度，例如，T =(TR TG TB)吨。注意，T既取决于d和环境温度。没有精确的信息里面的温度变化领导二极管常用的光输出的控制，才能实现从一个反馈回路，觉醒的光输出RGB发光二极管和调整控制参数d去弥补漂移从光输出定义呎。间接的温度补偿技术，例如，感觉热沉的温度对led的升级，可能遭受贫困反应的温度变化。虽然该方法直接测量领着电压，它不使用PWM控制简单。二极管的方法可能导致过度驱动电压误差估计和二极管的结温提高系统的复杂性。因此，光传感仍然是重要的，以确保性能优良。 结温补偿技术和实验测量方程(1)可以被高度的非线性，如果一个不恰当的控制方法或工作的色彩范围或两个使用。这是大家都知道使用PWM变优先的使用，振幅调制因为线性关系责任周期d和LED彩色光输出。我们已经证实这种方法通过实验测量，如图2 -(1)(c)。三刺激的X =(XY Z)t的变化，结温呈线性，因此，与A / D转换的电压值RGB二极管当司机责任周期操作稳定，显示在图2(D)。此外，呈线性变化，三刺激X责任周期在稳定的结温。由于开关噪声测量误差、数字化boxcar平均可显著减少。因此，我们可以直接测量线性对应上述几个责任周期价值，例如，如图2 -(a)(c)，并据此推导出相应的其他责任周期三刺激值。之间的依赖关系的线性RGB灯电压RGB二极管制作了编程很简单的。此外，颜色分LED的中心波长的624海里(红色)、525海里(绿色)，465海里(蓝色)在图1随波逐流的增加引起热沉结温温度很明显直立斜面，如图所示图3中，那里的颜色变化uv可以高达0.026的变化从30散热器温度82度C蓝色LED。我们使用BL - 4000叶片RGB LED光引擎13来说明基本参数包含在(1)可以找到。每一个颜色通道的RGB LED是由一系列的连接两个相应的LED。led二极管的本质上的行为，有较高的切入电压。一个典型的驱动电流350毫安，每一个颜色通道、LED产生的前锋二极管的电压4.5、6.7和7.6 V的RGB频道LED，分别。在这个驾驶记录租金，它们消耗的总电源，并提供一个6.7 W的发光强度的总硬度。在任何前锋二极管的电压低于3 V，led消费几乎没有电力。在我们的实验装置，一个恒定的电流导通的330毫安在PWM周期的时间用于所有的RGB led室温下。我们已经测量的数据，在图2(a)-(c)获得Xor，Xog，Xob与电压led二极管的了，也就是说，船舶，Vdg和Vdb，在(dr dg db)=(1，- 1，1)，(0.8，0.8，0.8)，(0.6，0.6，0.6)和(0.4，0.4，0.4)。我们用LED散热片温度变化的参数。允许有充足的时间向前二极管的电压定居在服用测量。因此，二极管的前锋电压(结温度)测定一对一的对应的散热片的温度。我们将在以后的第四部分显示，温度和结温度，热沉的表明了可以广泛二极管的电压变化，取决于二极管的工作条件。正如前面解释的第二节，因此混色给出了图2 实验光二极管的电压与三刺激X(数字)的红色发光二极管光(b)绿色LED灯，LED灯(c)在不同责任周期。钻石、圆形、三角形的数据点X，Y，和Z，分别和线条都附有数据点。责任周期从上到下的下降与d = 1.0 d = 0.4)，为X。注意中的每一个元件Z在X的红光几乎为零，不显。(d)之间的关系，实际(两个反向串联连接)二极管正向电压、数字温度Vdi因为我= r，g，b。数据点温度测量，热沉的利用作为一个不同的参数，其范围为从20Cto75C，获得了相应的二极管电压(结温度)。其中：图3 彩色点的评价led中心波长的624海里(红色)、525海里(绿色)，465海里(蓝色)，小钻石标记而改以不同的热沉一个电流常数温度(a)红(b)和蓝色，绿色led(c)线是最小二乘法的数据点使用符合二次多项式。(d)相应的堆积的颜色分颜色点相对于一个散热器30度的C。注意色彩空间CIE1976均匀色度的规模在这里用来给一个更感性风格的差异。i = r，g，b和ij系数最小二乘法是适合在图2(a)-(c)，Xor，Xog，Xob线性无关的；因此，它总是可以确定一个独特的d，(2)是令人满意的。如果Xor，Xog，Xob不变和d是温度控制得很好，浅色的输出将会非常稳定，按所给的(2)。然而，三色基地Xor，Xog，Xob是取决于温度条件，按所给的，(3)。使用(2)、(3)，呈现出希望的颜色就可以实现。这项技术将在第四章的基础上和第五部分被执行。转变(X，Y，Z)到其他CIE色彩空间系统是单调的。例如，XYZ之间的关系(三刺激)和紫外(色度)是简单的整个过程可以自动完成了帮助的校准可见光分光计。 实施了温度测量技术RGB交界处的浅色的稳定BL - 4000RGB LED光引擎被详细研究和说明。我们用开关转换器作为提高LED驱动功率利用率。每一个RGB光通道是单独的驱动下，电流控制切换转换器，如图所示，如图4。切换转换器本质上表现为一个电流源控制其大小的PWM信号。我们从一个转换器是修改控制集成电路的设计LT1510电池充电器，开关频率的操作200千赫的广播。元件值优化的快速瞬态输出电流在PWM脉冲VPWM门，它是应用在200赫兹的频率的半导体材料晶体管，显示在图4。图4 开关变换器控制和PWM恒流驱动三个相同的电路，每一个像图4，通常用作推动RGB LED渠道，图示是如图5路车。LED驱动控制的单片机PIC18F1320。图6显示一个照片的LED与单片机和功率转换器。图7显示了典型的波形电压不变情况下RGB二极管330毫安电流，这是脉宽亮度调制为控制。以功率流的开关电源转换器巴克图4中是单向的。当电流源被打开时，二极管的电压突然增加。当电流源是关闭的，小波纹滤波电容器为0.1F肩负起能源的二极管。二极管的电压迅速下降时，它在二极管切入电压，在二极管的电流是在高的水平。图5 示意图RGB颜色的引导控制系统图6 LED灯和LED单片机系统，是由三重的PWM电流驱动和控制电路PIC18F1320当二极管的电压低于二极管切入电压、二极管的电流变得非常小。因此，我们观察到慢衰减的二极管的电流源电压后已经关闭。然而，0.1英镑的费用F小；因此，它有助于亮度的发光二极管。电流源后打开，允许有充足的时间向前二极管的电压定居。然后，在导通时间的电压检测转换为数字格式，适合PIC18F1320编程。在校准阶段，数字格式的起始电压规模化二极管，显示在图2(d)，是发自PIC18F1320到个人电脑通过RS232连接速度每秒200个样本。电路中电压尺度图8是用于功能模块”水平和增益调整。给出了尺度关系”图7 二极管正向电压波形。上微量:红色发光二极管，中微量:绿色LED，较低的痕迹:蓝色LED图8 根据图5功能块”的水平和增益调整”一步smoothened降噪利用简化的积分公式，即:图9 数字二极管正向电压比较Vdi和散热片的温度，led驱动的PWM电流和责任周期330毫安d = 0.8。在t = 9s时热沉的外部控制温度是一个阶跃变化从25至35C 在Vi(i = r，g，b)实际的二极管的导通电压(的伏特数)，数字温度Vdi(i = r，g，b)，这是平均值，为进图10 比较数字二极管正向电压Vdi和散热片的温度。取样数字二极管的电压为病房被显示为点，线，用点叠加计算公式(9)。led的驱动电流，PWM周期330毫安aduty d = 0.5。散热片的温度保持在25C，而一个阶跃变化从d = 0.5 d = 0.8应用到蓝色通道。图11 自动检测和校准的套件其中当前值数字温度Vdi、电流作为加权值测量一个Vdi、测量与先前更新一个Vdi，以前，整合，本质上是不断调整平滑的平均波形。在连续时间，(9)可以写成在测量时。以期望上述线性方程给出一个无噪音方程，图12 评价输出颜色的点，这