一文看懂LED色温调节的新方法

有关LED色温调节的方法，新方法采用PWM调光驱动电源方案，在电源后端电路中增设色温调节电路，该色温调节方法的工作过程及注意事项有哪些，怎么来试验验证该方法的正确性，下面来了解下。

一、LED色温调节的新方法

新方法采用PWM调光驱动电源方案，在电源后端电路中增设色温调节电路，该色温调节电路采用PWM开关调光的方式调节冷白LED阵列和暖白LED阵列的导通时间比例，实现色温调节，结构框图如图3。

该方案采用PWM1信号控制电源的调光端子，通过调节PWM1的占空比来调节LED的输出电流Io进而实现LED灯具调光。

为了实现色温调节，将导通压降比较接近的一路冷白LED阵列和一路暖白LED阵列并联接于电源输出端，采用功率开关管MOS1和MOS2分别控制冷白LED阵列的通断和暖白LED阵列的通断。PWM2信号连接MOS1的栅极，实现对冷白LED阵列导通时间的控制，PWM2经反相器后得到反相的信号PWM3连接MOS2栅极，控制暖白LED阵列的导通时间。PWM2为高电平时，PWM3为低电平，故冷白LED阵列导通，暖白LED阵列断开，反之亦然。调节PWM2的占空比来调节单位时间内冷白LED阵列和暖白LED阵列的导通时间比例，利用人眼存在暂留时间，实现了色温的变化效果。

图3：新方法系统结构框图

二、色温调节方法的验证

为了验证这种方法，采用MB39C602的LED可调光方案，在其后端增设上述色温调节电路，并进行了测试。图4给出了不调节色温、仅调节亮度（图中体现为电功率变化）时，色温随功率变化的曲线。图4中的冷白、偏冷白、中性白、偏暖白、暖白五个典型应用色温梯度的曲线均趋于一条平行线，说明在不调节色温时仅调节亮度，色温变化不大。图5给出了不调节亮度、仅调节色温时，功率随色温变化的曲线。图5中给出了实际常用的三个功率梯度，三个功率梯度曲线均趋于一条平行线，说明在不调节亮度时仅调节色温，对输入功率影响不大。

图4、图5：色温随功率变化的曲线、电源功率随色温变化的曲线

图6给出了不调节亮度、仅调节色温时，光通量随色温变化的曲线。图6中给出的光通量梯度曲线幅度变化不大，说明在不调节亮度时仅调节色温，亮度变化有限。

图6：光通量随色温变化的曲线

由上述测试结果可知，新方法在不同亮度条件下，可以满足较大范围的LED灯具的色温调节。不调节亮度仅调节色温时，电源的输入功率波动较小且光通量变化不大。不调节色温仅调节亮度时，色温变化较小。能够满足独立调节色温和独立调光的要求。如此，就解决了LED色温调节的常规方法只能调节色温难以实现调光的问题，同时避免因电源输出功率过小而降低电源效率及LED光效的问题。