【導讀】根據有關研究表明，如果采用兩個調光電源驅動高低兩種色溫陣列，或許可以通過調節這兩種LED驅動電流比例，從而實現色溫調節。本文就將LED色溫調節的常規方法與新方法進行對比，詳解了LED調節色溫的方法。
常規色溫調節方法采用兩個調光電源驅動高低兩種色溫白光LED陣列，通過調節兩種LED的驅動電流比例實現色溫調節。該方法只能實現色溫調節，無法實現線性調光。為此，本文在分析了LED色溫調節的常規方法存在的問題的基礎上，提出一種LED色溫調節的新方法，與大家探討，新方法僅采用一個LED調光電源，在LED調光電源后僅增添幾個器件即可實現LED燈具的色溫調節和亮度調節且互不干擾，有利于降低了成本，提高電源可靠性，對于LED的控制具有應用價值。
一、LED色溫調節的常規方法
1.LED色溫調節的常規方法
LED色溫可調的燈具采用高低兩種色溫的白光LED陣列，兩種LED陣列密集交替排布使兩種色溫充分混光，通過調節兩種LED的驅動電流比例能夠實現總體色溫調節[3]。圖1給出了這種方法的結構框圖。PWM1信號用來調節可調光電源P1的輸出電流I1，I1驅動暖白LED陣列；PWM2信號用來調節可調光電源P2的輸出電流I2，I2驅動冷白LED陣列。通過調節PWM1信號與PWM2信號的占空比比例來調節暖白LED陣列和冷白LED陣列的亮度比例，由于兩種LED的充分混光，實現了燈具的整體溫調節。
2.LED色溫調節的常規方法存在的問題
人們往往不希望調節色溫時燈光的明暗程度發生變化或者調光時色溫發生明顯偏移，也就是說希望調色溫和調光互不干擾，這樣可以通過調光和調色溫的不同組合配置更多的光環境。然而，上述方案難以滿足這一要求。
(1)難以實現亮度調節
目前大多成熟的LED可調光驅動電源方案中，電源管理芯片通常只提供一個調光引腳。采用上述常規方法調節色溫時，為了實現雙電源的輸出電流比例的調節，兩個電源的調光引腳都將被占用，因此沒有實現調節色溫的同時獨立調光的硬件資源。
(2)電源效率過低，降低了電源可靠性
由于LED是低壓直流光源，因此LED驅動電源是降壓型AC-DC恒流電源，這種電源的效率隨電源功率降低而降低。圖2給出了采用了富士通MB39C602芯片的LED電源的效率隨輸入功率變化的實測曲線，輸入功率為3W時電源效率相比輸入功率為15.5W時的效率降低了17%。色溫調節的常規方法中，可能始終有一個電源的輸入功率較小。這意味著該電源的效率降低，功率損耗增加。功率損耗在電源中主要表現為熱能，并產生高于環境溫度的溫升。經驗表明，溫度每升高10℃，系統失效的可能性增加一倍，這將極大的降低系統的可靠性。另一方面，功耗增加將導致光效降低，減弱LED的節能優勢。
二、LED色溫調節的新方法
1.LED色溫調節的新方法
新方法采用了PWM調光驅動電源方案，并在電源后端電路中增設了色溫調節電路，該色溫調節電路采用PWM開關調光的方式調節冷白LED陣列和暖白LED陣列的導通時間比例，實現色溫調節。
該方案采用PWM1信號控制電源的調光端子，通過調節PWM1的占空比來調節LED的輸出電流Io進而實現LED燈具調光。
為了實現色溫調節，將導通壓降比較接近的一路冷白LED陣列和一路暖白LED陣列并聯接于電源輸出端，采用功率開關管MOS1和MOS2分別控制冷白LED陣列的通斷和暖白LED陣列的通斷。PWM2信號連接MOS1的柵極，實現對冷白LED陣列導通時間的控制，PWM2經反相器后得到反相的信號PWM3連接MOS2柵極，控制暖白LED陣列的導通時間。
PWM2為高電平時，PWM3為低電平，故冷白LED陣列導通，暖白LED陣列斷開，反之亦然。調節PWM2的占空比來調節單位時間內冷白LED陣列和暖白LED陣列的導通時間比例，利用人眼存在暫留時間，實現了色溫的變化效果。
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