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全彩led灯珠控制电路原理图_红光led灯珠原理

发布时间:2022-06-23 15:41:09 | 浏览次数:


随着照明器具行业的发展,目前市面上销售的白光led灯珠已经不能满足人们的需求,LED全色灯在人们喜爱之后成为了现在市场的主流。

全彩led灯珠控制电路原理图_红光led灯珠原理

红外线led灯珠控制系统的实现原理的介绍

背景

LED作为一种新型光源,其低供电电压、低功耗、长寿命、无辐射特征被广泛应用,近年来随着其亮度不断提高,特别是随着超高亮度LED的出现,发光二极管得到了广泛的应用,仅从传统室内仪表信号的指示,交通信号灯、汽车信号灯、应用于背照灯、室内外大画面显示。现在照明领域的深度和。现在,LED在照明领域的应用主要集中在灯饰照明上。LED自身的发光特性具有易于控制、频率闪光速度快的特征,由此,可以利用嵌入微处理器,以pWM(占空比)方式独立控制R(红)、G(绿)、B(蓝)的发光灰度,实现全色效果的LED照明控制技术。由于采用了超高亮度LED装饰灯具,其亮度已经达到了要求,在寿命、耗电、控制模式等方面与霓虹灯相比具有明显的优越性,现在正在逐渐普及,预计今后几年内会有较大的发展。

生产单元

控制单元是能够独立于全色而变化的照明设备单元,也称为像素。包括至少一个红色LED、一个绿色LED和一个蓝色LED,每个颜色LED的数量应根据配色要求以恒定的比例配置。这些控制单元可以是单个照明设备,并且可以以恒定的形状或图案排列,并且可以是线状或平面光源。另外,由3种颜色的LED构成的一个单元通常必须进行混光处理,不能看到理想的全色效果。在同一发光单元中,LED必须紧密排列。由此,各LED的点被拍摄到观看者的眼睛并重叠。相邻发光单元的中心距离相同,其中心距离D≥2*L*tan(θ/2)式中,D是相邻发光单元的最小中心距离,L是通常使用时的鉴赏点和光源部位的垂直距离θ人眼的最小分辨率。由此,通过控制电路能够在灯上显示丰富的颜色。通过控制系统,可以通过独立地控制每个发光单元的三种发光二极管的灰度等级,即,每个发光单元的红、绿、蓝三种颜色中的每一个的亮度,使得每个发光单元具有多个不同的颜色如果同时控制不同的发光单元来显示不同的颜色,则可以给照明设备的整个发光单元提供色彩鲜艳的效果。目前出现的功能是比较强大的控制系统,可以通过软件设定各控制单元的色值,根据系统参数设定各色灰度等级,一般为256级(8位),现有代表台湾点晶科技的DM413全彩LED阿驱动芯片具有灰度发生器,默认为256级灰度,最高可设定为8192级灰度,实现效果极其细腻。单个DM 413码片仅控制一个显示单元,使得每个控制单元的电路相同,非常简单,同时开发和重复使用。

制造系统结构

控制系统整体分为控制器部和LED驱动部两个部分(参照图1)。控制器部分是系统的核心部分,其最基本的功能是将每个控制单元的颜色数据发送到相应的控制单元,使所有单元相互协作以产生用户预期的效果。LED驱动部具有接收颜色数据并驱动LED以该数据所表示的亮度值显示的功能。对于基于DM413的每个LED驱动模块,单独控制一个LED灯单元,每个模块的结构相同,并且与控制器的连接方式相同。系统以串行级联方式连接,每个模块具有输入/输出接口,上一模块的输出接口通过数据线连接到后一模块的输入接口,并连接到最后一模块。LED驱动模块(参见图2)是以DM413为核心的电路,DM413具有若干信号输入输出销及多个功能设定销。信号经由输入接口提供对应于DM413的输入销。三个输出引脚用于连接LED,可以分配给R、G、B三种颜色,相同的输出引脚连接到相同颜色的LED,并且根据颜色的需要,每个输出引脚可以连接到一个或多个LED。输入的串行信号经由输出销发送,并经由输出接口传送到下一级芯片。

红外线led灯珠控制系统的实现原理的介绍

红外线led灯珠控制系统的实现原理的介绍

裁减

LED控制器内置高性能单片微控制芯片,控制器通过内部控制程序向LED驱动芯片发送控制信号和数据,LED驱动芯片基于控制信号和数据的要求,产生相应的操作,从而实现对每条路的红、绿、蓝LED的单独控制。如果微控制器连续地向一系列LED驱动芯片发送控制信号和数据,则每个LED可以被连续协调控制。通过将预期的变化效果转换为LED控制器可处理的数据格式或适当的控制指令,连续地发送到每个LED驱动芯片,可以对整体的灯饰显示期望的效果。这里需要与控制器紧密合作,操作简便,强大的软件系统。下面分析控制系统的原理。

控制器输出接口包括串行数据输出线、时钟信号输出线和锁存器信号线三条信号线。这三条线分别连接到对应于驱动芯片的三个销。类似于一般的串行移位机制,在时钟信号的控制下,将串行数据移位到驱动芯片中并存储。由于串行数据表示各个颜色的灰度级而不是简单的切换信号,所以芯片内的移位速度比七色芯片(例如74HC 595)高得多。当数据传输接收完成时,控制器向驱动芯片发送存储器信号,锁存存储在LED驱动芯片中的数据,DM413基于与锁存器同时存储的数据驱动LED发光。一些芯片具有用于单独控制输出信号的输出销。LED发光灰度由存储在驱动芯片中的数据决定,全色驱动芯片内内置灰度发生器,采用pWM方式。这样,LED以人眼无法识别的高频快速点亮,基于芯片中存储的数据设定点亮和熄灭的比例,实现灰度等级的控制。DM 413可以选择三个灰度等级、8比特(256)、10比特(1024)、13比特(8192),使得每个颜色产生256灰度等级(以256灰度为例),并且如果单独控制三个颜色的灰度等级,则可以组合256*256*256颜色(1677726种)。排列了一些灯具单元,这样可以显示出细腻生动的图案、动画效果。

软件系统

软件系统是控制系统和灯光效果设计师的交互窗口,起着非常重要的作用。软件系统的作用是,光学效率设计师编辑简便、人性操作所预期的效果,并将控制系统转换为可接受的数据格式和控制命令。这些效果包括普通颜色的跳跃、渐变、彩虹滚动等字符、图像显示、视频和动画播放等。软件系统基于特定效果计算每个控制单元的颜色数据,并最终生成用于控制器的光学效果文件。根据系统的在线或离线特性,软件的使用有所不同。控制系统具有完美的一套软件,可以将光效应的编辑极为简化,甚至完成一些人工无法完成的效果。

led红光灯工作原理?

LED,发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。

LED随身灯

半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。

LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。

最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光视效能的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射,峰值550nLED灯m。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到白光。

对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。这种通过蓝光LED得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,因此运用最多。

 
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