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LED照明設備色溫因素分析-照明設計論文-設計論文.docx

LED照明設備色溫因素分析-照明設計論文-設計論文.docx
內容要點:
LED 照明設備色溫因素分析-照明設計論文-設計論文——文章均為 WORD 文檔,下載后可直接編輯使用亦可打印——摘要:以冷暖白光 LED 以及 PWN(兩通道脈沖寬度調制)法,對 LED 照明設備中的色溫調節進行了分析。從各種關鍵的光源參數出發,建立了光源控制占空比計算的模型,確定了占空比的確定方法和基于色溫目標控制參數占空比的約束條件。結果表明,混色光源在調節色溫時光通量的變化范圍較小,一般在 2.5%左右,相關色溫偏差在 10K以內。表明設計方案簡單可行,可參考性強。關鍵詞:LED 照明設備;色溫可調;高顯色性;照明控制前言在過去幾十年傳統照明時代,人們很難獲得色溫可選擇的非自然光源,對色溫的選取只能無奈接受。但是隨著 LED 技術的普及,色溫的動態變化己經不是個難題,合適的光源色溫選取就成了亟需解決的問題了。LED 燈帶是一種將 LED 組裝在帶狀柔性線路板(FlexiblePrintedCircuit,FPC)上的產品。LED 燈帶在使用中可以任意彎曲、折疊,特別適合不規則或空間狹小的場所使用,已經在背景照明、裝飾照明中嶄露頭角。近年來,隨著人們環保意識的增強,LED 照明設備憑借著其低能耗、可調節等優勢取得了良好的發展。實際上,LED 的優點還包括可自行調節亮度、使用年限相對于傳統燈具更長、以及色彩可調節等。但是,LED 照明設備也存在著一些弊端,如色溫調節不精細、顯色性達不到要求等。人類經過長期的自然選擇,自然光源色溫的連續動態變化是讓人感覺最舒適的。研究顯示,照明光源對人體生物生理與心理具有明顯的作用。光源色溫明顯影響人們對周圍視覺狀況的認知,并且對治療失眠癥狀、緩解時差效應都具有良好作用,對人工作效率有明顯影響。因此,具有色溫調節功能的 LED 照明產品可以靈活地滿足人們不同的環境需求,研究色溫可調 LED 光源具有一定意義。1 色溫簡介及調整色溫一般技術方案1.1 色溫簡介光源的色溫是通過對比其色彩和理論的熱黑體輻射體(簡稱黑體,在任何溫度下對任何波長的輻射能的吸收率都等于 1 的物體,是一種理想的模型,也叫完全輻射體)來確定的。熱輻射光源發射的光譜是連續而光滑的,對黑體而言,溫度不同,顏色也就不一樣。黑體發光的顏色與溫度存在唯一的對應關系。在表述某光源的顏色時,常常把該光源的顏色與黑體發光的顏色進行比較。根據比較結果,若光源發出的光線顏色與黑體在某一個特殊的溫度下對應的顏色是一樣的。那么可以把該光源的顏色視為溫度顏色,簡稱溫色[1]。顯然,溫色指的是顏色,是黑體在某一溫度下的顏色。但是由于長期的約定俗成,現在普遍把這個概念稱作色溫。1.2 調節色溫技術方案從目前的技術水平上看,大致上有五種技術方案可以實現色溫調節,下面逐一進行介紹:(1)光的三色素為紅綠藍,可以通過這三種顏色的 LED 燈的共同作用來創造出白光。 (2)可以通過 LED 照明設備中的不同芯片之間的組合以及電流的調節來對色溫進行調節。(3)通過對白、藍、紅三種顏色的亮度進行控制來實現色溫的控制。(4)通過白光和黃光的組合來調節色溫。 (5 )將低色溫的白光以及高色溫的白光進行混合,通過對其亮度的調節來控制色溫。上述 5種技術方案從結果上來看都能夠實現色溫的調節,但是適用范圍和使用條件有所不同。其中第 1 種和第 5 種實現的難度最小,且穩定性較高。這也是目前使用頻率最高的兩種技術方案。實際上,任何一款能夠控制色溫的照明設備,除了要滿足顯示性指數的要求之外,還需要維持調色溫時的光度參量的穩定(一般該值變化在 5%以內視為穩定) 。2 進行色溫選擇的意義人們在經過漫長的自然光的陪伴下已經形成了對不同色溫產生不同生理反應和心理反應機制。而人造光

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