[发明专利]一种高光色品质的白光LED设计方法及灯具

摘要

一种高光色品质的白光LED设计方法及灯具，通过模拟太阳光光谱，选取6‑9种不同颜色的LED芯片组成LED模组，通过约束方程组优化各LED单色光组成的比例，可连续输出色温在2000K‑8500K的白光，其中CQS＞96，Duv＜0.01，。本发明的约束方程组包括色度和光谱组成的约束，其中通过优化色坐标点到黑体曲线的距离Duv和色品质指数CQS，提高了白光光源颜色品质，且通过太阳光谱的生理周期影响因子和蓝光危害阈值对光谱组成的约束，得到对于人体更健康更接近太阳光的光谱组成。本发明实现了白光LED的色度和光谱的优化，实现高光色品质的LED白光输出，为高品质健康照明的实现提供了一种新的途径。

主权项

1.一种高光色品质的白光LED设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：根据太阳光光谱，选取6‑9种不同颜色的LED芯片组成LED模组，且组成LED模组的6‑9种不同颜色的LED芯片是从三种蓝光LED芯片、两种绿光LED芯片、一种红光LED芯片和三种白光LED芯片这九种LED芯片中选取，得到如下白光LED的相对光谱功率分布：S_led(λ)＝α_b1S_b1(λ)+α_b2S_b2(λ)+α_b3S_b3(λ)+α_g1S_g1(λ)+α_g2S_g2(λ)+α_r1S_r1(λ)+α_w1S_w1(λ)+α_w2S_w2(λ)+α_w3S_w3(λ)步骤二：根据不同的色温需求，需要计算各单色光的比例，解步骤一的方程，会得到无穷多组解，因此为得到高光色品质的白光，建立约束方程组：其中，Duv是色坐标到黑体曲线的距离；Q_a和Q_p分别是色品质指数CQS关于显色性和饱和度的指标；c/p是生理周期影响因子；CCT为光源的相关色温；E_B是蓝光危害阈值；步骤三：采用迭代优化算法，得到设定色温下，满足约束方程组的各LED单色光的比例，采用PWM调光方式控制驱动每一路LED单色光的输出，得到稳定的高光色品质的白光。