一种新型双通道PWM LED调光调色方法

简介：
本发明提出了一种创新性的双通道PWM技术用于LED灯的亮度和颜色调节，能够实现高效、精确且平滑地调整灯光效果。 针对PWM调光调色技术的局限性，在此之前并没有一个有效的方案可以同时利用PWM来控制光源的亮度（即光度量）与色彩（即色度量）。本段落提出了一种创新性的两通道PWM调光调色混光模型，能够精确地调配出满足特定亮度和颜色需求的光线，为LED动态照明设计提供了一个实用的方法。 传统的PWM调光技术主要通过调节LED的工作频率及占空比来改变其平均输出强度，从而实现对光源亮度的有效控制。然而，在色彩调控方面，则缺乏一个量化的计算方案以同时管理色度与光度的变化。 本段落提出的两通道PWM方法旨在解决这一问题。该策略利用混光模型，并且通过两个独立的PWM信道分别调整LED的亮度和颜色。在这样的配置下，每个信道可以精确地设定其占空比来匹配所需的特定光照条件（包括亮度及色彩）。关键在于建立一个映射关系，将期望的颜色参数转换为两通道的具体占空比值。 理论基础与约束条件： 1. 几何限制：依据色度学原理，在混合光线的情况下，最终的光谱颜色会位于参与混光光源之间的一条直线上，并且其比例由各信道的占空比决定。 2. 光度限制：PWM调光时，亮度（如总发光量、照度或强度）与占空比呈线性关系。因此，两个通道之间的光通量之比等于它们各自占空比的比例。 3. 色谱约束条件：根据加混色原理，混合光线的色彩特性可以通过参与光源的颜色特性和各自的PWM信道占空比来计算得出。 定量计算模型： 基于上述限制和原则，可以构建数学公式将期望光度值及颜色坐标转换为两个通道的具体占空比。例如，在确定了目标相关色温后（通常通过等温线法），可以通过联立光度与色谱约束条件的方程组来求解对应的PWM信道设置。 局限性： 尽管两通道PWM调光技术理论上能覆盖广泛的亮度和色彩范围，但在实际应用中可能会遇到一些限制。例如，某些特定颜色可能无法仅通过两个独立的PWM信道精确调整出来。此外，硬件及制造工艺方面的限制也可能影响最终产品的性能表现。 这种新型的两通道PWM调光方法为LED动态照明设计带来了新的可能性，在考虑非视觉生物效应（如人体对光线的需求）时尤其有用。它不仅能够实现亮度调节，还能提供精细的颜色控制功能，有助于创造更加符合健康和环境标准的人造光源条件。不过在实际应用中还需注意设备兼容性、成本以及技术实施的复杂度等因素的影响。