广告

您的位置 首页 电源

运用多色LED补色的背光源

摘 要:采用白色LED灯作为主要光源、橙色灯和蓝色灯作为补色光源设计了背光源系统。用线性拟合的方法得到亮度不同情况下3种灯的PWM 波形高电平持续时间的比例关系。根据该关系进行调光,可以得到色温在6

摘 要:选用白色LED灯作为首要光源、橙色灯和蓝色灯作为补色光源规划了背光源体系。用线性拟合的方法得到亮度不同情况下3种灯的PWM 波形高电平持续时刻的份额联系。依据该联系进行调光,能够得到色温在6 500±100K以内,色坐标u′在0。198±0。01以内,v′在0。468±0。01以内的规范白色光。在温度改变时,依据色彩传感器TCS230数据微调橙灯和蓝灯的PWM 高电平时刻,坚持红、绿和蓝3色彩通道输出的脉冲个数份额联系稳定则色彩不变。

1 引 言

跟着LED技能的老练,各种色彩的LED纷繁研制出来,一起本钱也在大幅下降。输出电流在300mA以上的LED驱动电路常见的有电感式开关电源和线性电源驱动方法,也有用开关电源和线性电源联合驱动的方法。线性电源驱动电路中几乎没有地弹和纹波,对电路发生的搅扰小,常用在对电磁兼容要求高的场合。

多色彩LED混色补色的背光技能是当时研讨的热门。早在2000年,日本就已生产出多芯片型LED背光产品。随后,各大公司相继推出以多芯片型LED为背光的高性能LCD。但详细怎样混色补色,现在揭露的文献还很少。

尽管红绿蓝3种色彩LED灯混合出的背光色域宽,但存在红边现象。本文选用白色LED灯作为主光源,然后用橙灯和蓝灯作为补色光源,得到出屏白场色温在(6 500±100)K 以内,色坐标u′在0。198±0。01以内,v′在0。468±0。01以内的规范白色光。

2 补色电路框图

白灯LED是用蓝光激起$荧光粉而得到白光,因为液晶屏对短波重量的衰减要大于长波重量,故白灯LED宣布的光出屏后色彩偏黄,既需求补蓝光,一起也要补红光。

在流过典型电流20mA的情况下,常温下橙灯电压是2V,蓝灯电压是3V,白灯电压是3V。

3种灯都是8个一串。橙灯在典型电流情况下作业只需求16V左右即可,其驱动电路线性恒流源功率不到60%,因为橙灯是补色的,故此功率损耗最大不到1W;白灯和蓝灯的线性电源功率超越85%。

3种LED灯各用一路线性恒流源驱动,每路设置总和电流200mA,确保每串LED灯的电流是其典型电流20mA,如图1所示。每路线性恒流源独立选用同频率的PWM 调光信号,它们的频率是固定的,占空时刻随调光亮度不同而改动。

以FPGA作为操控器,依据上位机的调光指令调整PWM 占空比,然后操控背光亮度;采样色彩传感器的数据,微调橙灯和蓝灯的PWM 占空比,确保在温度发生改变时色温不变。

 LED橙灯和蓝灯补色电路框图

图1 LED橙灯和蓝灯补色电路框图。

3 PWM 调光与补色

3.1 橙灯和蓝灯补色前的准备作业

图2为白灯及补色彩灯的PWM 调光波形图。应确保驱动电路满意以下条件:

(1)驱动电压应该能够确保LED灯恒流所必需的电压输出;(2)驱动电路的输出电流应该具有导通时刻上的共同性,这样能够做到亮度线性调理;(3)在昼形式下,白光应该逐步升高,而补色的蓝灯和橙灯应该按白灯改变份额逐步添加。

白灯及补色彩灯的PWM 调光波形图

图2 白灯及补色彩灯的PWM 调光波形图。

3.2 在SS-230平板显现体系归纳剖析仪器上混光

图3为SS-230平板显现归纳剖析体系的相片。试验时,调白光从低亮度到高亮度,橙灯和蓝灯也按份额逐步添加,确保色温在(6 500±30)K,色坐标u′=0。198,v′=0。468。记载从低亮度到高亮度调光过程中,白灯、橙灯和蓝灯的调光PWM波形高电平持续时刻的数据,共记载40组数据。

SS-230平板显现归纳剖析体系

图3 SS-230平板显现归纳剖析体系。

3。3 数据拟合

依据记载的40组数据,能够得出在不同亮度情况下3种灯的调光PWM 高电平时刻。下面拟合出3种光的调光高电平时刻与亮度的联系,见图4。

图3中3根不间断曲线的表达式如下:

式1

亮度与3种灯的调光级数的联系

图4 亮度与3种灯的调光级数的联系。

式(1)中,L 是亮度,W 、O 和B 是白灯、橙灯和蓝灯PWM 波形高电平时刻级数,调光周期为500μs,高电平时刻级数是(7FFF)16=(32 767)10级。

如白灯高电平时刻级数是7EE0,则它的调光PWM 波形中高电平时刻是:

3.4 色彩闭环操控

依据所得到的拟合曲线,在背光灯温度稳定而且与做拟合曲线时的背光灯温度共同的情况下,在全亮度范围内调光能够得到规范白色光源。可是要确保背光LED灯温度不变是不可能的,跟着LED灯温度改变,白灯、橙灯和蓝灯的衰减不一样,色温会有漂移现象。

记载色彩传感器在200个调光周期,即100ms内,红、绿和蓝3色彩重量输出的脉冲个数,这些数据作为3色彩重量的亮度值。

在温度改变时,依据色彩传感器测量出的红、绿和蓝三色亮度数据,微调橙灯和蓝灯的PWM波形高电平时刻,使红、绿和蓝三色亮度比值稳定,则色温坚持不变。

4 结 论

在SS-230平板显现体系归纳剖析仪器上,从低亮度到高亮度改变测量出40个点,调整3种灯的PWM脉冲高电平时刻,得到规范白色光源。然后选用线性拟合的方法得到亮度不同情况下3种灯的PWM波形高电平持续时刻的份额联系,依据该联系调光能够确保整个亮度范围内背光源是规范白色光。依据色彩传感器输出的红、绿和蓝3色彩通道数据,微调橙灯和蓝灯的PWM 高电平时刻,坚持红、绿和蓝3色彩通道数据的份额联系不变则色温稳定。选用以上方法得到出屏白场色温在(6 500±100)K以内,色坐标u′在0。198±0。01以内,v′在0。468±0。01以内的规范白色光。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/dianyuan/327235.html

广告

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部