结温的变化,同样也影响LED的正向电压,如图6所示。
图6 RGB LED结温-正向电压变化曲线
汽车氛围灯通常与光导一起使用来营造车内不同的氛围,其安装位置各不相同,同时光导的长度也不尽相同。这就使得作为光源的RGB LED的工作温度及其有效工作电流也各不相同,而电流和结温的变化对于RGB三色的亮度和颜色影响各不相同,使得RGB LED混光颜色一致性控制成为了难点,包括同一个RGB LED不同工作状态下的混光颜色一致性和不同位置的RGB LED的混光颜色一致性。
温度探测反馈的控制方法探讨
汽车制造厂为了保证车内背光的一致协调性,通常会规定所需要的颜色和亮度。因此在实际应用中更多的需求是,给定混光后的效果,即:给定了混光目标的色坐标(x,y)和亮度Y。
要保证混光颜色的一致性,可采用恒流PWM脉宽调制驱动方式,因不改变驱动电流的峰值,可有效的消除电流对于RGB LED光学特性影响,此时通过调整RGB三色不同的占空比,就可以改变各自的亮度输出,从而混合出所需的不同颜色。采用恒流PWM驱动时,LED的有效亮度输出与峰值电流下的亮度和占空比成正比,即:
(4)
其中Ys为有效输出亮度,Yp为峰值电流下的亮度,D为PWM的调制占空比。
LED在工作过程中结温会上升(相对外界环境温度),我们无法消除RGB LED结温的变化对于RGB三色的光学特性的影响。但是通过一定的控制方法,可以消除温度对于最终混光的颜色影响,即在未超规格应用的情况下,无论LED结温为多少,都能使最终混光的颜色的色坐标(x,y)保持不变。
实际应用中,通过调整RGB不同的占空比,来混合出不同的颜色。因此,结合式4,可将式1和式2的色坐标关系式调整为矩阵方程:
(5)
将式3调整为:
(6)