| 在建筑物照明和LCD背光等大功率LED應(yīng)用中,色彩的準(zhǔn)確性是電子設(shè)計(jì)中的首要考慮因素。而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確性的理想解決方案是用一個(gè)顏色傳感器測(cè)量照明系統(tǒng)發(fā)出的光的波長(zhǎng)。如果不采用這種傳感器,就會(huì)產(chǎn)生新的挑戰(zhàn),要求照明電路測(cè)量、控制或計(jì)算所有會(huì)影響LED性能的參數(shù)。
由于需要許多不同領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),大功率LED的生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)設(shè)計(jì)面臨許多特殊的挑戰(zhàn)。為使系統(tǒng)準(zhǔn)確混色,系統(tǒng)必須擁有足夠的電子、熱和光學(xué)設(shè)計(jì)元件。電子元件將測(cè)量正向電壓、電流以及電路板溫度信號(hào)。而參數(shù)的數(shù)量會(huì)影響到模擬電路本身的尺寸和成本,這顯然是所有工程師都關(guān)心的問(wèn)題。熱設(shè)計(jì)可能是最容易被忽視的問(wèn)題,這是因?yàn)長(zhǎng)ED雖不像白熾燈那樣發(fā)熱,但是會(huì)通過(guò)連接處將熱量傳導(dǎo)給底座。因此,根據(jù)電路板采用的連接方式不同(環(huán)氧樹(shù)脂、油脂或焊接方式),結(jié)溫會(huì)出現(xiàn)大幅波動(dòng)。結(jié)溫會(huì)影響LED的光通量和主波長(zhǎng),這兩項(xiàng)參數(shù)會(huì)影響整個(gè)LED系統(tǒng)所產(chǎn)生的混合顏色。最后,為了將每一個(gè)LED的輸出散射出去以產(chǎn)生正確的顏色,并使制造出來(lái)的電路板之間幾乎不存在差異,光學(xué)設(shè)計(jì)知識(shí)也是十分必要的。
通過(guò)將每個(gè)的LED亮度減小到某一適當(dāng)值,并將照明系統(tǒng)產(chǎn)生的光進(jìn)行散射,即可實(shí)現(xiàn)混色。當(dāng)使用LED照明工作的時(shí)候,光的散射是非常重要的,因?yàn)檩敵龉獾膹?qiáng)度可能會(huì)傷害你的眼睛。任何一位對(duì)激光筆記憶猶新的工程師都不會(huì)忘記在高中時(shí)期,光束直接照射所導(dǎo)致的光點(diǎn)在眼睛中停留幾個(gè)小時(shí)的現(xiàn)象。為解決這一問(wèn)題,建議將LED發(fā)出的光傳播到某種簡(jiǎn)易的散射材料上,例如紙、聚苯乙烯泡沫杯或者一個(gè)白色盒子的內(nèi)部。盡管如此,還是要小心避免直接暴露在光輻射下。
相關(guān)色溫或色度坐標(biāo)
色度坐標(biāo)是一個(gè)測(cè)量單位,它為可見(jiàn)光光譜中的每種顏色提供了一個(gè)(X,Y)坐標(biāo);圖1所示的1931 CIE色度圖已成為照明設(shè)計(jì)行業(yè)中確定顏色的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)色溫也是一個(gè)測(cè)量單位,它描述了CIE色度空間中Planckian軌跡(黑體輻射曲線)附近的某個(gè)顏色。
1931 CIE色度圖如圖1所示。通常,通過(guò)選取每種顏色可接受的X、Y值范圍來(lái)定義色點(diǎn)。在項(xiàng)目計(jì)劃階段,CIE色度圖對(duì)于確定混色點(diǎn)是很有幫助的。大多數(shù)應(yīng)用都采用紅、綠和藍(lán)色(RGB)LED來(lái)產(chǎn)生一個(gè)特定的色點(diǎn)。回想一下幼兒園時(shí)期第一次看到魔術(shù)般的手指畫,混色方法就一目了然了:即黃色加藍(lán)色會(huì)產(chǎn)生綠色。
圖1:1931 CIE色度圖及相關(guān)色溫。
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