Comment régler la température de couleur des lumières LED

 Le principe de la luminosité de réglage de la température de couleur LED

La température de couleur des LED consiste à modifier le rapport des différentes lumières. L’augmentation de la lumière rouge rend la température de couleur plus chaude et l’augmentation de la lumière bleue rend la température de couleur plus froide. Ajustez la luminosité, modifiez le courant traversant la LED, plus le courant est grand, plus il est lumineux.

Sinon, il fera plus sombre. Le réglage du courant est réalisé en changeant le PWM. Le soi-disant PWM est le réglage de la largeur d’impulsion. La méthode la plus fondamentale de réglage de la largeur d’impulsion consiste à modifier la valeur de la résistance et de la capacité qui déterminent sa largeur. Si le produit de RC est plus grand, la largeur sera plus grande.

 

Les lumières LED à gradation et à réglage de couleur ont en fait 2 sorties internes. L’une est la lumière chaude (température de couleur d’environ 3000k) et l’autre est la lumière froide (blanc de droite, température de couleur d’environ 6500k). Chaque voie est indépendante. En donnant à chaque canal une luminosité différente, la température de couleur et la luminosité de l’ensemble de la lampe peuvent être ajustées.

Par exemple, le canal A est une lumière chaude et la température de couleur est de 3000 k, mais la luminosité n’est que de 10 % de la pleine luminosité, tandis que le canal B est une lumière froide et la luminosité n’est que de 40 % de la pleine luminosité. Ensuite, la température de couleur mélangée dans le corps de la lampe peut n’être que de 5000k (blanc pas très froid, mais aussi un peu blanc chaud). En d’autres termes, la gradation réelle et le réglage des couleurs peuvent être ajustés à partir de la luminosité et de la température de couleur.

 

 Une nouvelle méthode pour réaliser le réglage de la température de couleur des lampes LED

La méthode conventionnelle de réglage de la température de couleur utilise deux alimentations de gradation pour piloter une matrice de LED blanches avec deux températures de couleur, haute et basse, et ajuste la température de couleur en ajustant le rapport du courant de pilotage des deux LED. Cette méthode ne peut réaliser qu’un réglage de la température de couleur, mais ne peut pas réaliser une gradation linéaire.

Pour cette raison, sur la base de l’analyse des problèmes existants dans la méthode conventionnelle de réglage de la température de couleur des LED, cet article propose une nouvelle méthode de réglage de la température de couleur des LED et explique avec vous que la nouvelle méthode utilise une seule alimentation LED à gradation.

Seul l’ajout de quelques appareils peut réaliser le réglage de la température de couleur et le réglage de la luminosité des lampes à LED sans interférer les unes avec les autres, ce qui est bénéfique pour réduire les coûts, améliorer la fiabilité de l’alimentation et a une valeur d’application pour le contrôle de la LED .

1. La méthode conventionnelle de réglage de la température de couleur des LED

1). La méthode conventionnelle de réglage de la température de couleur des LED

Les lampes LED à température de couleur réglable utilisent des matrices de LED blanches avec des températures de couleur élevées et basses. Les deux matrices de LED sont disposées de manière dense et alternative pour que les deux températures de couleur soient complètement mélangées. La température de couleur globale peut être ajustée en ajustant le rapport du courant d’entraînement des deux LED.

Le signal PWM1 est utilisé pour régler le courant de sortie I1 de l’alimentation dimmable P1, I1 pilote le réseau de LED blanc chaud ; le signal PWM2 est utilisé pour ajuster le courant de sortie I2 de l’alimentation à intensité variable P2, et I2 pilote le réseau de LED blanc froid. En ajustant le rapport cyclique du signal PWM1 et du signal PWM2, le rapport de luminosité du réseau de LED blanc chaud et du réseau de LED blanc froid est ajusté. Grâce au mélange suffisant des deux LED, le réglage global de la température de la lampe est réalisé.

 

2). Problèmes avec les méthodes conventionnelles de réglage de la température de couleur des LED

Les gens ne veulent souvent pas que la luminosité de la lumière change lorsque la température de couleur est ajustée ou que la température de couleur soit considérablement décalée lors de la gradation, c’est-à-dire qu’on espère que la température de couleur et la gradation n’interfèrent pas les unes avec les autres . Environnement très lumineux. Cependant, le schéma ci-dessus est difficile à satisfaire à cette exigence.

1. Difficile d’obtenir un réglage de la luminosité

Dans la plupart des solutions d’alimentation d’entraînement à gradation LED matures, la puce de gestion de l’alimentation ne fournit généralement qu’une seule broche de gradation. Lors de l’utilisation de la méthode conventionnelle ci-dessus pour ajuster la température de couleur, afin d’obtenir l’ajustement du rapport de courant de sortie de la double alimentation, les broches de gradation des deux alimentations seront occupées, il n’y a donc pas de ressource matérielle pour atteindre l’indépendance gradation tout en ajustant la température de couleur.

 

1. L’efficacité de l’alimentation est trop faible, ce qui réduit la fiabilité de l’alimentation

Étant donné que la LED est une source de lumière CC basse tension, l’alimentation d’entraînement de la LED est une alimentation à courant constant CA-CC abaisseur. L’efficacité de cette alimentation diminue à mesure que la puissance de l’alimentation diminue.

En utilisant l’efficacité de l’alimentation à LED de la puce Fujitsu MB39C602 avec des données mesurées de la puissance d’entrée, l’efficacité de l’alimentation lorsque la puissance d’entrée est de 3 W par rapport à la puissance d’entrée de 15,5 W, l’efficacité est réduite de 17%. Dans la méthode conventionnelle de réglage de la température de couleur, il peut toujours y avoir une alimentation avec une faible puissance d’entrée.

Cela signifie que l’efficacité de l’alimentation diminue et que la perte de puissance augmente. La perte de puissance se manifeste principalement sous forme d’énergie thermique dans l’alimentation et génère une élévation de température supérieure à la température ambiante. L’expérience a montré que pour chaque augmentation de température de 10 °C, la probabilité de défaillance du système double, ce qui réduira considérablement la fiabilité du système.

D’autre part, l’augmentation de la consommation d’énergie entraînera une diminution de l’efficacité lumineuse, affaiblissant les avantages d’économie d’énergie des LED.

 

2. Nouvelle méthode de réglage de la température de couleur des LED

1) Une nouvelle méthode de réglage de la température de couleur des LED

La nouvelle méthode adopte le schéma d’alimentation du variateur PWM et ajoute un circuit de réglage de la température de couleur au circuit principal de l’alimentation. Le circuit de réglage de la température de couleur utilise la gradation du commutateur PWM pour ajuster le rapport entre le temps d’activation du réseau de LED blanc froid et le réseau de LED blanc chaud, réalisez le réglage de la température de couleur.

 

Cette solution utilise le signal PWM1 pour contrôler la borne de gradation de l’alimentation et ajuste le courant de sortie Io de la LED en ajustant le rapport cyclique de PWM1 pour réaliser la gradation de la lampe LED. Afin d’obtenir un réglage de la température de couleur, un réseau de LED blanc froid et un réseau de LED blanc chaud avec une chute de tension de conduction relativement proche sont connectés à la borne de sortie de l’alimentation, et les interrupteurs d’alimentation MOS1 et MOS2 sont utilisés pour contrôler la mise sous tension. éteint et blanc chaud du réseau de LED blanc froid respectivement L’activation et la désactivation du réseau de LED.

Le signal PWM2 est connecté à la grille de MOS1 pour contrôler le temps de conduction du réseau de LED blanches froides. PWM2 obtient un signal inversé après l’onduleur. PWM3 est connecté à la grille de MOS2 pour contrôler le temps de conduction du réseau de LED blanc chaud. Lorsque PWM2 est haut, PWM3 est bas, donc le réseau de LED blanc froid est allumé et le réseau de LED blanc chaud est éteint, et vice versa.

Ajustement du cycle de service de PWM2 pour ajuster le rapport entre le temps d’activation du réseau de LED blanc froid et le réseau de LED blanc chaud par unité de temps, l’utilisation de la présence de l’œil humain pour obtenir l’effet de changer la température de couleur.

2) Test de vérification de la nouvelle méthode

Afin de vérifier cette méthode, cet article adopte le schéma de gradation des LED du MB39C602, ajoute le circuit de réglage de la température de couleur mentionné ci-dessus à son extrémité arrière et effectue un test. Lorsque la température de couleur n’est pas ajustée, mais que seule la luminosité est ajustée, la température de couleur change avec la puissance.

Les cinq courbes de gradient de température de couleur d’application typiques de blanc froid, blanc froid, blanc neutre, blanc chaud et blanc chaud tendent toutes vers une ligne parallèle, indiquant que seule la luminosité est ajustée lorsque la température de couleur n’est pas ajustée, et la température de couleur ne change pas grand chose.

Lorsque la luminosité n’est pas ajustée et que seule la température de couleur est ajustée, la puissance change avec le changement de température de couleur. Il existe trois gradients de puissance couramment utilisés dans la pratique, et les trois courbes de gradient de puissance tendent toutes vers une ligne parallèle, indiquant que seul le réglage de la température de couleur lorsque la luminosité n’est pas ajustée a peu d’effet sur la puissance d’entrée.

 

Les résultats des tests ci-dessus montrent que la nouvelle méthode peut satisfaire une large gamme de réglage de la température de couleur des lampes LED dans différentes conditions de luminosité. Lors du réglage uniquement de la température de couleur sans réglage de la luminosité, la puissance d’entrée de l’alimentation fluctue peu et le flux lumineux ne change pas beaucoup. Lorsque la température de couleur n’est pas ajustée et que seule la luminosité est ajustée, la température de couleur change peu. Il peut répondre aux exigences d’ajustement indépendant de la température de couleur et de gradation indépendante.

Cela résout le problème selon lequel la méthode conventionnelle de réglage de la température de couleur des LED ne peut ajuster que la température de couleur et est difficile à obtenir une gradation, et évite en même temps le problème de la réduction de l’efficacité énergétique et de l’efficacité de la lumière LED en raison de la faible puissance de sortie.

 

3) Avantages de la nouvelle méthode

1. La nouvelle méthode peut ajuster la température de la lumière et de la couleur sans se déranger

La nouvelle méthode utilise un signal PWM1 indépendant et un signal PWM2 pour contrôler respectivement la borne de gradation de l’alimentation et la borne de commande du circuit de réglage de la température de couleur, de sorte que le réglage de la luminosité et le réglage de la température de couleur n’interfèrent pas les uns avec les autres, et plus d’environnements lumineux peut être configuré pour répondre à plus de besoins d’éclairage.

1. La nouvelle méthode est très fiable

Dans la nouvelle méthode, à tout moment, une seule des deux matrices de LED blanches à haute et basse température de couleur est à l’état allumé, ce qui permet d’obtenir une puissance de sortie constante, évitant ainsi la faible efficacité de l’alimentation, la faible fiabilité du système et la puissance lumineuse causées par la faible alimentation dans la méthode conventionnelle. Des problèmes tels qu’une faible efficacité.

 

1. La nouvelle méthode est peu coûteuse

La nouvelle méthode a une structure de circuit simple, utilisant une seule alimentation de gradation et plusieurs dispositifs de réglage de la température de couleur. Comparé à la méthode conventionnelle utilisant deux alimentations à gradation, il présente les caractéristiques d’un faible coût matériel, d’un contrôle facile et d’un fonctionnement stable.