[发明专利]一种白光LED灯色温和光通连续调节的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及LED灯光调节技术领域，特别涉及一种白光LED灯色温和光通连续调节的方法。

背景技术：

现在，我们的人工照明一般是静态的，与天然采光相比，缺少活力。然而，动感照明就可以克服这一缺点。所谓动感照明就是照明的强弱和色温的高低都可以进行控制的照明。比如清晨时，照明系统提供高照明色温，清冷的色光使得走进办公室的人精神十足的开始一天的工作；午餐时候，降低色温，暖色光有助于人们放松一下；午餐后人们通常会感到困倦，这时候色温升高，以避免午餐后打盹等等都是动感照明，即色温可调照明系统的应用。而当前白光LED灯色温调节的技术一般是利用红、绿、蓝三种颜色的芯片复合出白光，同时调节红、绿、蓝三种芯片发光强度的比例来调节色温。这种方法没有PC-LED存在的斯托克斯效应，显色指数Ra＞95。可是由于三种颜色的LED芯片的正向电压和光输出不同，另外，它们的温度特性和光维持特性也不同，而且控制电路必须具备光输出信号取样和反馈功能，进行动态控制，以便所发出的白光的色度点的坐标保持不变，因此，这种方法对电路设计的要求很高，成本也较高，还没有实际大量应用。

发明内容：

本发明的主要目的是提供一种白光LED灯的色温和光通连续调节的方法，该方法在能够保证显色指数的同时，实现色温和光通的连续调节，可应用于动感照明。

本发明所述的白光LED灯可调色温和光通的方法，包括如下步骤：

首先将两个发紫外光的LED(简称UVLED)芯片A和B(这两个芯片紫外光波段的范围通常为300nm-380nm，并且可以通过改变其禁带宽度来增加其紫外光的发光范围，其发光范围在理论上非常广泛)置于涂有三基色荧光粉的灯筒中心，分别调节两个UVLED芯片的发光强度，以激发三基色荧光粉，实现色温和光通连续可调。

其中涉及的两个发紫外光的UVLED芯片满足这样的要求：UVLED芯片A发出的紫外光波长为a纳米，UVLED芯片B发的紫外光波长为b纳米，其中a纳米波长的光和b纳米波长的光均在紫外光波段，且a不等于b。

另外，三基色荧光粉必须满足这样的要求：绿粉对a纳米波长和b纳米波长处的光有同等程度的吸收和发射强度；蓝粉对b纳米波长处的光吸收较强，a纳米波长的光吸收较弱；红粉对a纳米波长的光吸收较强，对b纳米波长的光吸收较弱，其中a纳米波长的光和b纳米波长的光均在紫外光波段。

上述方案中，通过脉冲宽度调制技术(Pulse Width Modulation，简称PWM技术)调节占空比从而增大平均电流，从而提高UVLED芯片的光强。当利用PWM技术提高UVLED芯片A发出a纳米波长紫外光的光强时，由于红粉在a纳米波长处吸收较强，蓝粉在a纳米波长处吸收较弱，所以红粉受激发而发出的红光光强增大，蓝光光强和红光光强的比值减小，色温会降低，提高UVLED芯片B发出b纳米波长紫外光的光强时，由于蓝粉在b纳米波长处吸收较强，红粉在b纳米波长处吸收较弱，蓝光光强和红光光强的比值增大，色温会升高。这样一来通过改变UVLED芯片A发出的光强和UVLED芯片B发出的光强，改变蓝光光强和红光光强的比值，便达到宽范围色温调节的目的，同时也就调节了白光的光通量。

由于本发明涉及紫外LED芯片与LED三基色荧光粉，要同时利用紫外LED芯片与LED三基色荧光粉的配合来调节色温。而现行关于色温调节的研究主要在RGB芯片复合出白光和关于不同颜色的LED灯组成的灯群的驱动电路的设计，其对荧光粉的研究不多。关于紫外LED激发RGB荧光粉复合出白光的研究中，荧光粉方面的研究主要集中在关于提高紫外LED用的RGB荧光粉的发光效率上面，并且一般是对单个紫外LED芯片的激发而言，而对如何通过此RGB荧光粉和紫外LED的配合调节色温和利用两个紫外LED芯片激发却没做考虑。本发明同时考虑到紫外LED芯片和LED三基色荧光粉的特性，并且用两个紫外LED芯片和LED三基色荧光粉相配和来调节色温。此方法在使用两个紫外LED芯片的同时，只需在透明件的内表面涂一层三基色荧光粉，其简化了驱动电路并且设计制造相对简单，降低了成本，具有创造性价值。

另外，本发明还有如下优点：

1.驱动电路设计相对简单，用红、绿、蓝三种芯片做光源实现调光调色的灯具需要3路驱动，且需要对3路驱动电路进行单独调节，而本方法只需要两路驱动，并只需对两路进行调节，设计相对简单。