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LED燈珠知識

燈珠行業動態

全彩led燈珠控制電路原理圖_紅光led燈珠原理

發布時間:2022-06-23 15:41:09 | 瀏覽次數:


隨著照明器具行業的發展,目前市面上銷售的白光led燈珠已經不能滿足人們的需求,LED全色燈在人們喜愛之后成為了現在市場的主流。

全彩led燈珠控制電路原理圖_紅光led燈珠原理

紅外線led燈珠控制系統的實現原理的介紹

背景

LED作為一種新型光源,其低供電電壓、低功耗、長壽命、無輻射特征被廣泛應用,近年來隨著其亮度不斷提高,特別是隨著超高亮度LED的出現,發光二極管得到了廣泛的應用,僅從傳統室內儀表信號的指示,交通信號燈、汽車信號燈、應用于背照燈、室內外大畫面顯示。現在照明領域的深度和。現在,LED在照明領域的應用主要集中在燈飾照明上。LED自身的發光特性具有易于控制、頻率閃光速度快的特征,由此,可以利用嵌入微處理器,以pWM(占空比)方式獨立控制R(紅)、G(綠)、B(藍)的發光灰度,實現全色效果的LED照明控制技術。由于采用了超高亮度LED裝飾燈具,其亮度已經達到了要求,在壽命、耗電、控制模式等方面與霓虹燈相比具有明顯的優越性,現在正在逐漸普及,預計今后幾年內會有較大的發展。

生產單元

控制單元是能夠獨立于全色而變化的照明設備單元,也稱為像素。包括至少一個紅色LED、一個綠色LED和一個藍色LED,每個顏色LED的數量應根據配色要求以恒定的比例配置。這些控制單元可以是單個照明設備,并且可以以恒定的形狀或圖案排列,并且可以是線狀或平面光源。另外,由3種顏色的LED構成的一個單元通常必須進行混光處理,不能看到理想的全色效果。在同一發光單元中,LED必須緊密排列。由此,各LED的點被拍攝到觀看者的眼睛并重疊。相鄰發光單元的中心距離相同,其中心距離D≥2*L*tan(θ/2)式中,D是相鄰發光單元的最小中心距離,L是通常使用時的鑒賞點和光源部位的垂直距離θ人眼的最小分辨率。由此,通過控制電路能夠在燈上顯示豐富的顏色。通過控制系統,可以通過獨立地控制每個發光單元的三種發光二極管的灰度等級,即,每個發光單元的紅、綠、藍三種顏色中的每一個的亮度,使得每個發光單元具有多個不同的顏色如果同時控制不同的發光單元來顯示不同的顏色,則可以給照明設備的整個發光單元提供色彩鮮艷的效果。目前出現的功能是比較強大的控制系統,可以通過軟件設定各控制單元的色值,根據系統參數設定各色灰度等級,一般為256級(8位),現有代表臺灣點晶科技的DM413全彩LED阿驅動芯片具有灰度發生器,默認為256級灰度,最高可設定為8192級灰度,實現效果極其細膩。單個DM 413碼片僅控制一個顯示單元,使得每個控制單元的電路相同,非常簡單,同時開發和重復使用。

制造系統結構

控制系統整體分為控制器部和LED驅動部兩個部分(參照圖1)。控制器部分是系統的核心部分,其最基本的功能是將每個控制單元的顏色數據發送到相應的控制單元,使所有單元相互協作以產生用戶預期的效果。LED驅動部具有接收顏色數據并驅動LED以該數據所表示的亮度值顯示的功能。對于基于DM413的每個LED驅動模塊,單獨控制一個LED燈單元,每個模塊的結構相同,并且與控制器的連接方式相同。系統以串行級聯方式連接,每個模塊具有輸入/輸出接口,上一模塊的輸出接口通過數據線連接到后一模塊的輸入接口,并連接到最后一模塊。LED驅動模塊(參見圖2)是以DM413為核心的電路,DM413具有若干信號輸入輸出銷及多個功能設定銷。信號經由輸入接口提供對應于DM413的輸入銷。三個輸出引腳用于連接LED,可以分配給R、G、B三種顏色,相同的輸出引腳連接到相同顏色的LED,并且根據顏色的需要,每個輸出引腳可以連接到一個或多個LED。輸入的串行信號經由輸出銷發送,并經由輸出接口傳送到下一級芯片。

紅外線led燈珠控制系統的實現原理的介紹

紅外線led燈珠控制系統的實現原理的介紹

裁減

LED控制器內置高性能單片微控制芯片,控制器通過內部控制程序向LED驅動芯片發送控制信號和數據,LED驅動芯片基于控制信號和數據的要求,產生相應的操作,從而實現對每條路的紅、綠、藍LED的單獨控制。如果微控制器連續地向一系列LED驅動芯片發送控制信號和數據,則每個LED可以被連續協調控制。通過將預期的變化效果轉換為LED控制器可處理的數據格式或適當的控制指令,連續地發送到每個LED驅動芯片,可以對整體的燈飾顯示期望的效果。這里需要與控制器緊密合作,操作簡便,強大的軟件系統。下面分析控制系統的原理。

控制器輸出接口包括串行數據輸出線、時鐘信號輸出線和鎖存器信號線三條信號線。這三條線分別連接到對應于驅動芯片的三個銷。類似于一般的串行移位機制,在時鐘信號的控制下,將串行數據移位到驅動芯片中并存儲。由于串行數據表示各個顏色的灰度級而不是簡單的切換信號,所以芯片內的移位速度比七色芯片(例如74HC 595)高得多。當數據傳輸接收完成時,控制器向驅動芯片發送存儲器信號,鎖存存儲在LED驅動芯片中的數據,DM413基于與鎖存器同時存儲的數據驅動LED發光。一些芯片具有用于單獨控制輸出信號的輸出銷。LED發光灰度由存儲在驅動芯片中的數據決定,全色驅動芯片內內置灰度發生器,采用pWM方式。這樣,LED以人眼無法識別的高頻快速點亮,基于芯片中存儲的數據設定點亮和熄滅的比例,實現灰度等級的控制。DM 413可以選擇三個灰度等級、8比特(256)、10比特(1024)、13比特(8192),使得每個顏色產生256灰度等級(以256灰度為例),并且如果單獨控制三個顏色的灰度等級,則可以組合256*256*256顏色(1677726種)。排列了一些燈具單元,這樣可以顯示出細膩生動的圖案、動畫效果。

軟件系統

軟件系統是控制系統和燈光效果設計師的交互窗口,起著非常重要的作用。軟件系統的作用是,光學效率設計師編輯簡便、人性操作所預期的效果,并將控制系統轉換為可接受的數據格式和控制命令。這些效果包括普通顏色的跳躍、漸變、彩虹滾動等字符、圖像顯示、視頻和動畫播放等。軟件系統基于特定效果計算每個控制單元的顏色數據,并最終生成用于控制器的光學效果文件。根據系統的在線或離線特性,軟件的使用有所不同。控制系統具有完美的一套軟件,可以將光效應的編輯極為簡化,甚至完成一些人工無法完成的效果。

led紅光燈工作原理?

LED,發光二極管,是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。

LED隨身燈

半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED燈發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。

LED可以直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。

最初LED用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用,產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本來是采用長壽命,低光視效能的140瓦白熾燈作為光源,它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中,采用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內,共耗電14瓦,即可產生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。

對于一般照明而言,人們更需要白色的光源。1998年發白光的LED開發成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN芯片發藍光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發后發出黃色光射,峰值550nLED燈m。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm。 LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收,另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合,可以得到白光。

對于InGaN/YAG白色LED,通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。這種通過藍光LED得到白光的方法,構造簡單、成本低廉、技術成熟度高,因此運用最多。

 
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