一种LED高温保护方法与流程

本发明涉及led，特别是涉及一种led高温保护方法。

背景技术：

1、根据波长与能量的特性上看，红光的波长较长，在可见光范围内，波长越长的光，其光子能量越低。根据光的能量与波长的反比关系，能量较低的光子在被物体吸收后，更容易转化为热能，从而使物体温度升高。相比之下，蓝光和绿光等波长较短的光，光子能量较高，被吸收后转化为其他形式能量的比例相对较大，转化为热能的比例相对较小。以及人眼感觉亮度相同的情况下，红光由于其自身的波长和能量特性，以及材料对其的吸收特性，也更容易使物体温度上升。

2、现有技术缺点：现有的车载氛围灯通常采用红、绿、蓝三种颜色的led灯珠构成，但由于红光自身的波长和能量特性，以及材料对其的吸收特性，容易使物体温度上升；同时，温度越高，红色led灯光越亮，产生热量也越多，使得车载氛围灯容易出现热闪烁、发光不均匀、发热量大等问题，严重影响车载氛围灯的使用寿命和使用效果。

技术实现思路

1、本发明提供的一种led高温保护方法，能够在短时间内微调车载氛围灯不同颜色灯光的发光比例，并快速降低氛围灯温度，且颜色亮度变化平滑不突兀、led不出现闪烁突变情况。

2、为达到上述目的，本发明提供的一种led高温保护方法，其关键是：

3、步骤1：构建led高温保护系统，所述led高温保护系统设置有mcu控制器，所述mcu控制器连接有led驱动器ic1，所述led驱动器ic1中内置有温度传感器，所述led驱动器ic1设置有三个led驱动端，三个所述led驱动端与红、绿、蓝三种颜色的led灯珠的阴极一一对应连接，led灯珠的阳极接电源；

4、步骤2：通过色值比对，利用mcu控制器将初始参数值写入led驱动器中，led驱动器ic1参数值初始化；

5、步骤3：所述led驱动器ic1获取当前温度值t_current；

6、步骤4：所述led驱动器ic1将所述当前温度值t_current与温度阈值t_threshold进行比较，若当前温度值t_current≥温度阈值t_threshold，则当前氛围灯处于高温状态，进入步骤5；否则，当前氛围灯处于常温状态，进入步骤11；

7、步骤5：所述led驱动器ic1获取当前氛围灯的rgb占空比，并根据所述rgb占空比计算出当前氛围灯的相对比例；

8、步骤6：所述led驱动器ic1根据当前温度值t_current与上一次的温度值t_pre计算得到当前温度变化率δt/t，然后将当前温度变化率δt/t与温度变化率阈值α进行比较，若当前温度变化率δt/t≥温度变化率阈值α时，进入步骤7，否则，进入步骤8；

9、δt＝|当前温度-上一次的温度值|

10、步骤7：温度上升快，则实施大比例步长调整，采用步长调整系数β调整当前氛围灯的相对比例步长，进入步骤9；

11、步骤8：温度上升慢，则实施小比例步长调整，采用步长调整系数γ调整当前氛围灯的相对比例步长，进入步骤9；

12、步骤9：计算调整后的当前氛围灯的相对比例；

13、步骤10：采用平滑系数k进行线性插值计算，得到更新后的当前氛围灯的相对比例，根据更新后的当前氛围灯的相对比例计算得到氛围灯的rgb占空比输出，进入步骤3；

14、步骤11：所述led驱动器ic1根据上一次的温度值t_pre判断当前温度值t_current是否由高温恢复到常温，若是由高温恢复到常温，进入步骤12；否则，进入步骤16；

15、步骤12：判断当前温度变化率δt/t是否大于或等于温度变化率的阈值α，若当前温度变化率δt/t≥温度变化率阈值α时，进入步骤14，否则，进入步骤13；

16、步骤13：温度在常温范围内，但温度上升慢，则实施大比例步长调整，采用步长调整系数β调整当前氛围灯的相对比例步长，进入步骤15；

17、步骤14：温度在常温范围内，但温度上升快，则实施小比例步长调整，采用步长调整系数γ调整当前氛围灯的相对比例步长，进入步骤15；

18、步骤15：采用平滑系数k进行线性插值计算，得到更新后的当前氛围灯的相对比例，根据更新后的当前氛围灯的相对比例计算得到氛围灯的rgb占空比输出，进入步骤3；

19、步骤16：氛围灯保持常温工作状态，进入步骤3。

20、通过上述设计，通过led驱动器ic1的内置温度传感器实时获取led驱动器ic1的温度信息，由于led驱动器ic1的距离较近，故led驱动器ic1的温度相当于氛围灯的温度；通过将当前温度值与温度阈值进行比较，判断氛围灯温度状态，当氛围灯处于高温状态时，通过调节led驱动器ic1的rgb占空比实现对氛围灯颜色和温度的调节，并通过将当前温度变化率与温度变化率阈值进行比较，判断温度上升速度，进而选择对应的步长调整系数，实现更精准的调节。

21、在短时间内实现了车载氛围灯不同颜色灯光发光比例的微调，快速降低了氛围灯温度，同时，采用平滑系数进行线性插值计算，确保氛围灯颜色亮度的过渡平滑、自然、不突兀，且led不会出现闪烁突变情况，有效提高了氛围灯的使用寿命和显示效果。

22、作为优选：在所述步骤2中，所述初始参数值包括：初始的相对比例调整步长δrp、δgp、δbp；平滑系数k；温度变化率阈值α；步长调整系数β和γ，β＞1，0＜γ＜1；固定获取温度的时间间隔t；温度阈值t_threshold。

23、初始参数值中的k、α、β、γ、t的具体值来自于历史项目经验与实测数据。

24、作为优选：在所述步骤5中，当前氛围灯的相对比例计算表达式如下：

25、rp_current＝rd/td

26、gp_current＝gd/td

27、bp_current＝bd/td

28、td＝rd+gd+bd

29、其中，rd表示红色led灯珠的占空比，gd表示绿色led灯珠的占空比，bd表示蓝色led灯珠的占空比，rp_current表示红色led灯珠的相对比例，gp_current表示绿色led灯珠的相对比例，bp_current表示蓝色led灯珠的相对比例。

30、作为优选：在所述步骤7中，采用步长调整系数β调整当前氛围灯的相对比例步长，表达式如下：

31、δrp′＝δrp*β

32、δgp′＝δgp*β

33、δbp′＝δbp*β

34、其中，δrp表示初始的红光相对比例调整步长，δgp表示初始的绿光相对比例调整步长，δbp表示初始的蓝光相对比例调整步长；

35、在所述步骤8中，采用步长调整系数γ调整当前氛围灯的相对比例步长，表达式如下：

36、δrp′＝δrp*γ

37、δgp′＝δgp*γ

38、δbp′＝δbp*γ。

39、作为优选：在所述步骤9中，计算调整后的当前氛围灯的输出值，表达式如下：

40、红光相对比例：rp_new＝rp_current-δrp′，且确保rp_new＞0；绿光相对比例：gp_new＝gp_current+δgp′，且确保gp_new＜1；蓝光相对比例：bp_new＝bp_current+δbp′，且确保bp_new＜1；

41、检测rp_new+gp_new+bp_new＝1是否成立，若成立，进入步骤10；若不成立，进行归一化处理后进入步骤10；

42、归一化处理表达式如下：

43、rp_new＝rp_new/(rp_new+gp_new+bp_new)

44、gp_new＝gp_new/(rp_new+gp_new+bp_new)

45、bp_new＝bp_new/(rp_new+gp_new+bp_new)。

46、归一化处理后，使得rp_new+gp_new+bp_new＝1。

47、作为优选：在所述步骤10中，采用平滑系数k进行线性插值计算，得到更新后的当前氛围灯的相对比例，表达式如下：

48、rp_update＝rp_current+k*(rp_new-rp_current)

49、gp_update＝gp_current+k*(gp_new-gp_current)

50、bp_update＝bp_current+k*(bp_new-bp_current)

51、所述氛围灯的rgb占空比输出表达式如下：

52、红光的占空比：rd_new＝rp_update/td

53、绿光的占空比：gd_new＝gp_update/td

54、蓝光的占空比：bd_new＝bp_update/td。

55、作为优选：所述muc控制器和led驱动器ic1之间设置有滤波电路，所述滤波电路设置有磁珠fb1，所述磁珠fb1的前端接所述muc控制器的信号输出端，该磁珠fb1的前端还串双向稳压二极管esd1后接地，所述磁珠fb1的后端接所述led驱动器ic1的信号输入端，该磁珠fb1的后端还串电容c5后接地。

56、所述滤波电路用于滤波，滤除干扰信号，提高muc控制器和led驱动器ic1的信号传输质量。

57、作为优选：所述氛围灯与电源之间设置有电源保护电路，所述电源保护电路设置有电阻r1,所述电阻r1的前端接所述电源，该电阻r1的前端还依次串电容c3和电容c4后接地，所述电阻r1的后端接二极管d1的阳极，所述二极管d1的阴极接氛围灯的阳极，所述电阻r1的后端还串电容c2后接地。

58、所述电源保护电路用于防反接，保护氛围灯安全，确保氛围灯持续、稳定的电源输入。

59、作为优选：在所述步骤1中，所述led驱动器ic1为indie83212d14芯片。

60、本发明的有益效果：能够在短时间内微调车载氛围灯不同颜色灯光的发光比例，并快速降低氛围灯温度，且颜色亮度变化平滑不突兀、led不出现闪烁突变情况，有效提高了氛围灯的使用寿命和显示效果。