[发明专利]一种LED恒光电流驱动控制方法

摘要

本发明涉及了一种LED恒光电流驱动控制方法，该方法主要通过光电流计算电路、光电流基准电路、补偿网络和驱动电路实现。相较于传统的恒流控制和恒功率控制方式，该控制方法不仅考虑到正向电流对LED输出光通量的影响，而且还考虑到了温度对LED输出光通量的影响，因此可以较好地实现LED恒光通量控制或精确调光控制。本发明简便实用，是一种高效的LED控制策略。

主权项

1.一种LED恒光电流驱动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：根据具体的LED芯片型号，查阅其数据手册或者进行光学实验来获取建立LED光电流的算法模型的所需参数，在光电流计算电路中，建立相应的LED光电流模型Iopt＝f(U,Id)；在光电流基准电路中，建立LED光电流Iopt与光通量Φ的模型Iopt＝f(φ)；步骤S2：在光电流基准电路中设定LED光通量的基准值Φref，通过相应的算法得到相应的光电流基准信号Ioptref；采样LED负载的正向电压U和正向电流Id送到光电流计算电路，通过相应的算法得到光电流Iopt；步骤S3：将基准光电流Ioptref与光电流Iopt进行比较得到误差信号ε，并送入补偿网络得到一控制信号，该信号控制LED驱动电路，使驱动电路产生与基准光电流Ioptref对应大小的LED正向电流Id，从而实现LED输出的光通量大小为设定的光通量基准值Φref，从而较好地实现LED输出光通量的控制；所述步骤S1中，建立光电流Iopt与正向电压U、正向电流Id的关系模型Iopt＝f(U,Id)，具体步骤为：步骤S11：供给LED的功率Pd分为两部分，一部分用于发光，即光功率Popt，另一部分产生热量，即热功率，定义为Ph；则在一定的范围内，如果LED正向电压U不变，设LED的电流Id也分为两部分，一部分用于发光，定义为光电流Iopt，一部分产生热量，定义为热电流Ih；根据功率与电流的关系，热电流Ih的表达式为：定义LED的热功率与电功率的比值为发热系数Kh，其表达式为：由光电热理论得到，当芯片结温Tj恒定时，发热系数Kh将随正向电流Id上升近似线性上升，当正向电流Id固定时，发热系数Kh将随结温Tj的上升也近似线性上升；同时，当正向电流Id固定时，LED的正向电压U会随着芯片结温Tj上升而近似线性下降，即发热系数Kh与正向电压U近似线性关系，则发热系数Kh用(3)式表达如下：式(3)中，系数k1、k2、k3、k4、γ由光学实验获得；步骤S12：在可用的范围内，根据(1)、(2)、(3)式推得光电流Iopt的表达式为：Iopt(U,Id)＝[1‑Kh(U,Id)]×Id   (4)由此，建立得光电流Iopt同正向电压U、正向电流Id的数学模型，并且，Iopt同U的关系通过发热系数Kh来表示。