保持发光二极管混合颜色一致性系统的制作方法

本发明属于发光二极管(lightemittingdiode,led)混合调色技术领域，具体涉及一种控制发光二极管颜色混色算法系统及其方法。

背景技术：

发光二极管是半导体产品，所以发光二极管在工作过程中会产生热量，且自身温度会随着工作时间而递增，而半导体在不同温度下，特性会有所差异，这就导致了发光二极管在不同温度下特性会有所偏移的情况。一般而言发光二极管在随着温度的提升发光效率会减弱，并且不同光色的发光二极管同等温度下发光效率的衰减也不同，这就导致了，在随着温度的提升，混合颜色的组成比例会发生变化，从而导致组合光色的变化。

技术实现要素：

本发明的目的是，为了解决现有技术的发光二极管在不同温度下不同光色组合的颜色变化不一致的问题，提供在各种温度下处理各光色颜色保持一致的保持发光二极管混合颜色一致性系统。

保持发光二极管混合颜色一致性系统，包括集成电路、发光二极管驱动电路、发光二极管灯电路板、二颗以上不同光色的发光二极管和热敏电阻；所述集成电路控制的输出电路与发光二极管驱动电路接入电路相接；所述发光二极管驱动电路输出电路与发光二极管灯电路板的接入电路相接；所述不同光色的发光二极管设在发光二极管灯电路板上，接在发光二极管灯电路板输出电路线路上；所述热敏电阻设在发光二极管灯电路板上，用于检测发光二极管灯电路板或/和发光二极管上的温度，该热敏电阻与集成电路之间设通信路线，该通信路线形成热敏电阻的反馈回路；所述热敏电阻将发光二极管灯电路板或/和发光二极管灯电路板上的发光二极管的温度信息通过反馈回路反馈至集成电路，集成电路通过调整发光二极管驱动电路的电流进行功率补偿控制发光二极管的亮度，实现控制发光二极管颜色的偏移、稳定色温。

进一步的，所述集成电路设有dmx512通信接入端、pwm电路控制输出端和反馈数据接入端；所述发光二极管驱动电路设有pwm电路控制输入端和电流输出端；所述发光二极管灯电路板设有电流输入端和温度反馈输出端；所述集成电路的dmx512通信接入端与外部dmx512通信线路相接，用于接收外部dmx512通信数据；集成电路的pwm电路控制输出端(与发光二极管驱动电路的pwm电路控制输入端相对接，用于调整发光二极管驱动电路的输入电压，使输入电压的振幅转换成宽度一定的脉冲；集成电路的反馈数据接入端与发光二极管灯电路板的温度反馈输出端相对接，形成反馈回路的通信路线；所述发光二极管驱动电路的电流输出端与发光二极管灯电路板的电流输入端相对接，通过发光二极管灯电路板供电给发光二极管。

进一步的，保持发光二极管混合颜色一致性系统的控制方法是：

1)所述集成电路输出调光pwm电路控制数据，所述发光二极管驱动电路驱动发光二极管灯电路板上的发光二极管做功，点亮发光二极管；

2)发光二极管做功时，通过热敏电阻检测所述发光二极管灯电路板或/和发光二极管温度并反馈到所述集成电路；

3)所述集成电路通过接收热敏电阻反馈检测到发光二极管灯电路板或/和发光二极管的温度数据，利用算法计算出发光二极管偏移量；

4)所述集成电路根据计算出的偏移量判断发光二极管需要增益补偿还是递减补偿进行功率补偿，并对pwm电路控制数据作出调整；

5)所述发光二极管驱动电路根据作出调整的pwm电路控制数据输出电流调整发光二极管功率，以调整各发光二极管不同颜色比例，使发光二极管在温度不同的条件下颜色保持比例一致，达到保持发光二极管混合光色的一致性。

进一步的，所述功率补偿算法计算是：当集成电路收集到温度信息后，获取发光二极管衰减比例数据，查询各种发光二极管颜色的衰减比例w；以衰减比例最大的一个发光二极管为基准色，其衰减比例为w，那么各发光二极管颜色的衰减比例与基色的衰减比例差lw为

lw＝w–w

判断各发光二极管颜色的当前最大亮度v，与各发光二极管颜色所能达到的最大亮度v；最大亮度v和当前最大亮度v的差为lv，那么

lv＝v–v

利用各发光二极管颜色的补偿衰减比例lw和当前最大亮度v可以得出具体补偿值c，公式如下：

c＝lw*v；

比较最大亮度差lv和具体补偿值c，当lv大于c，则算法为向上补偿法；当lv小于c，则算法为向下补偿法；

向上补偿法为把当前颜色驱动值加上具体补偿值，公式如下：

v+(v*w)

得出最后该颜色需要驱动的值；

向下补偿法为把当前颜色驱动值减去具体补偿值，公式如下：

v–c

得出最后该颜色需要驱动的值。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：

本发明采用了功率补偿的方式对不同温度的、不同光色的各发光二极管进行调整，首先精确的得出光色的各发光二极管流明、功率、电流、色温、及所在流明、功率、电流和色温对应的xy坐标的关系，然后利用各关系对不同的情况进行功率补偿，从而使得各发光二极管不同光色的比例保持在原来的水平上，组合后的颜色不会发生太大的变化，使不同光色的发光二极管在不同温度下颜色变化保持在一定的范围，有效地提高发光二极管的应用效果。

附图说明

图1为本发明实施例琥珀色的25-50°光强度衰减比例。

图2为本发明实施例白色的25-50°光强度衰减比例。

图3为本发明实施例红色的25-50°光强度衰减比例。

图4为本发明实施例绿色的25-50°光强度衰减比例。

图5为本发明实施例的原理图。

图6为本发明实施例向下补偿结果数据图表。

图7为本发明实施例向上补偿结果数据图表。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图5所示的保持发光二极管混合颜色一致性系统，包括集成电路1、发光二极管驱动电路2、发光二极管灯电路板3、二颗以上不同光色的发光二极管4和热敏电阻5；所述集成电路1控制的输出电路与发光二极管驱动电路2接入电路相接；所述发光二极管驱动电路2输出电路与发光二极管灯电路板2的接入电路相接；所述不同光色的发光二极管4设在发光二极管灯电路板3上，接在发光二极管灯电路板3输出电路线路上；所述热敏电阻5设在发光二极管灯电路板3上，用于检测发光二极管灯电路板3或/和发光二极管4上的温度，该热敏电阻5与集成电路1之间设通信路线，该通信路线形成热敏电阻5的反馈回路6；所述热敏电阻5将发光二极管灯电路板3或/和发光二极管灯电路板3上的发光二极管4的温度信息通过反馈回路6反馈至给集成电路1，集成电路1通过调整发光二极管驱动电路2的电流进行功率补偿方式控制发光二极管4的亮度，实现控制发光二极管4颜色的偏移、稳定色温。

实施例中，所述集成电路1设有dmx512通信接入端11、pwm电路控制输出端12和反馈数据接入端13；所述发光二极管驱动电路2设有pwm电路控制输入端21和电流输出端22；所述发光二极管灯电路板3设有电流输入端31和温度反馈输出端32；所述集成电路1的dmx512通信接入端11与外部dmx512通信线路相接，用于接收外部dmx512通信数据；集成电路1的pwm电路控制输出端12与发光二极管驱动电路2的pwm电路控制输入端21相对接，用于调整发光二极管驱动电路2的输入电压，使输入电压的振幅转换成宽度一定的脉冲；集成电路1的反馈数据接入端13与发光二极管灯电路板3的温度反馈输出端32相对接，形成反馈回路6的通信路线；所述发光二极管驱动电路2的电流输出端22与发光二极管灯电路板3的电流输入端31相对接，通过发光二极管灯电路板3供电给发光二极管4，上述各元件或部件的对接或相接泛指常规的采用电源线路或数据线路相互连接，以下相同。

上述保持发光二极管混合颜色一致性系统的控制方法是：

1)所述集成电路1输出调光pwm电路控制数据，所述发光二极管驱动电路2驱动发光二极管灯电路板3上的发光二极管4做功，点亮发光二极管4；

2)发光二极管4做功时，通过热敏电阻5检测所述发光二极管灯电路板3或/和发光二极管4温度并反馈到所述集成电路1；

3)所述集成电路1通过接收热敏电阻5反馈检测到发光二极管灯电路板3或/和发光二极管4的温度数据，利用算法计算出发光二极管偏移量；

4)所述集成电路1根据计算出的偏移量判断发光二极管4需要增益补偿还是递减补偿进行功率补偿，并对pwm电路控制数据作出调整；

5)所述发光二极管驱动电路2根据作出调整的pwm电路控制数据输出电流调整发光二极管4功率，以调整各发光二极管4不同颜色比例，使发光二极管4在温度不同的条件下颜色保持比例一致，达到保持发光二极管混合光色的一致性。

进一步的，所述功率补偿方式是：所述发光二极管按数据分析出红色、蓝色、琥珀色和白色，其中琥珀色随温度升高光强度衰减最为严重，以琥珀色为基准颜色，

当基准颜色的最大调光值减去当前基准颜色的调光值，得出的差最小小于基准颜色的衰减值时，基准颜色衰减值减去发光二极管其他颜色的衰减值，得出发光二极管其他颜色各自的衰减补偿值，发光二极管其他颜色各自减去衰减补偿值使得各种发光二极管颜色的光强度保持在原来的比例上，使得混合颜色不至于发生变化；

反之，当基准颜色的最大调光值减去当前基准颜色的调光值，得出的差最小大于基准颜色的衰减值时，基准颜色衰减值减去发光二极管其他颜色的衰减值，得出发光二极管其他颜色各自的衰减补偿值，发光二极管其他颜色各自加上衰减补偿值使得各种发光二极管颜色的光强度保持在原来的比例上，使得混合颜色不至于发生变化。这种补偿方式有利用在不降低发光亮度的基础上进行补偿，光的强度不变，颜色不变，是比较好的补偿方式。

上述功率补偿算法计算具体是：当集成电路1收集到温度信息后，获取发光二极管4衰减比例数据，查询各发光二极管4颜色的衰减比例w；以衰减比例最大的一个发光二极管4为基准色，其衰减比例为w，那么各种发光二极管4颜色的衰减比例与基色的衰减比例差lw为

lw＝w–w

判断各发光二极管4颜色的当前最大亮度v，与各发光二极管4颜色所能达到的最大亮度v；最大亮度v和当前最大亮度v的差为lv，那么

lv＝v–v

利用各发光二极管4颜色的补偿衰减比例lw和当前最大亮度v可以得出具体补偿值c，公式如下：

c＝lw*v；

比较最大亮度差lv和具体补偿值c，当lv大于c，则算法为向上补偿法；当lv小于c，则算法为向下补偿法；

向上补偿法为把当前颜色驱动值加上具体补偿值，公式如下：

v+(v*w)

得出最后该颜色需要驱动的值；

向下补偿法为把当前颜色驱动值减去具体补偿值，公式如下：

v–c

得出最后该颜色需要驱动的值。

所述算法中包括大量的发光二极管数据，这些数据来源于厂家或经过精密光学仪器检测出得出，当得出这些数据后可以得出电流和发光二极管亮度的关系公式，再利用关系公式调整电流。所述集成电路1把温度信号经算法计算转换为具体温度值，利用图1至图4中的表格数据查找出对应温度所衰减的比例值。

记录发光二极管各个颜色衰减比例值，对比基准颜色衰减比例值，各个颜色的衰减比例值w，与基准颜色衰减比例值w的差为需要补偿的衰减比例，这里用lw代替，lw＝w-w。

判断发光二极管各种颜色的当前最大亮度v，与各种颜色所能达到的最大亮度v；最大亮度v和当前最大亮度v的差为lv，那么lv＝v–v；

利用发光二极管各颜色的补偿衰减比例lw和当前最大亮度v可以得出具体补偿值c，c＝lw*v；

比较最大亮度差lv和具体补偿值c，当lv大于c，则算法为向上补偿法；当lv小于c，则算法为向下补偿法。

向上补偿法为把当前颜色驱动值加上具体补偿值，v+(v*w)，得出最后该颜色需要驱动的值，向上补偿法优点为，补偿过程中不会损失光的强度，又能达到温度颜色的一致性的目的。

向下补偿法为把当前颜色驱动值减去具体补偿值，v-c，得出最后该颜色需要驱动的值。向下补偿法的优点为在温度升高的过程中降低了输出的电流，抑制了温度的提升，又能达到温度颜色的一致性的目的。

当补偿值后的数据处理后通过控制集成电路1上的pwm输出接口发送补偿后的数据，调整发光二极管4的亮度，达到保持发光二极管混合颜色一致性的目的。

图6和图7表格所展示的是不同补偿方式的结果数据，图中清晰表明在补偿后光谱xy坐标和色温都比没有补偿的要稳定，因此可见，本功率偿法可保持发光二极管混合颜色一致性统的可行和有效性。

本发明实施例只能代表其中一种发光二极管(lightemittingdiode,led)的特性，并非代表本发明的唯一性。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。