如何实现LED的调光、调色?请举一简单例子说明。
由于LED的发光强度IV(或光辐射通量)与它的工作电流IF在一定电流范围内呈线性关系,即随着电流IF增大,IV也随之增大,因此,改变LED的IF,就可以改变它的发光强度,实现调光。
图93-1示出单个LED调光的原理示意图。图中,DAC是一块数字到模拟的转换IC,为简化,可选用8bit的DAC,它有256级模拟电平输出,我们设20mv /级,则DAC输出电压在数字信号控制下可从0V~5.12V范围内按每级20 mv变化共有256级。
图93-1
假定每级20mA产生1mA电流,则图93 - 1中取RS = 20Ω即可使LED的IF从0~256mA间变化。这样,LED的发光强度也随IF的变化发生相当于256级的亮度变化。图中A是一个能输出不少于300mA的运算放大器或其他类似驱动电路,实际上图93-1是数字调光电路的一个基本单元。
由色度学原理可以知道,如果将红、绿、蓝三原色作混合,在适当的三原色亮度比的组合下,理论上可以获得无数种色彩,这就可以用三种发光波长的LED,只要具有例如:470nm(绿色)和620(红色)的三种波长的LED通过亮和IF控制,就可以实现色彩的调控,即调色。
图93-2示出一种所谓呈现七彩的LED调色电路原理示意图。表93-1则是这一电路的逻辑真值表。
表93-1 真值表:
B G R 色彩显示
20 21 22
0 0 0 复位
0 0 1 红色
0 1 0 绿色
0 1 1 青色
1 0 0 蓝色
1 0 1 紫色
1 1 0 黄色
1 1 1 白色
图93-2中,IC是一块二进制三位记数电路,CP是时钟发生器,R、G、B三种发光波长的LED分别由20、21、22输出驱动,当计数器输出为高电平(“1”电平)时,相应的LED点亮,反之则不亮。
由图可知,当第一个时钟脉冲计数器CP端时,20位输出口变高电平,红色二极管点亮,发出红光,随着计数时钟的不断输入,三个LED按表93-1的所示真值表进行变化发出光的光色依次按红→绿→青→紫→黄→白不断循环的七彩变化,如果在微处理器中预编R、G、
B的各种变化状态,用它的输出数据去控制R、G、B三种LED的驱动电路,则可实现比较上述七彩变化复杂的调色和调光,形成色彩多姿的各种图案和文字变化,但原理就在于调光与混色二种。
目前已有IC工厂专门制作了LED色彩的专用IC,使LED的调光调色使用简化,更好的方案已由专门厂商开发了各种软件,来用于控制LED的光与色彩,因此已接近积木配装。