基于非線性閉環控制的可變色溫LED平板燈設計

摘 要：在通用照明領域，半導體照明趨向高品質化，除了考慮傳統視覺照明的常用參數對照明效果的影響外，還要求半導體照明燈具具有靈活的可調性。本文提出了一種控制雙色白光LED系統發光強度和相關色溫的非線性閉環控制方法，在合理的近似下，將理論模型簡化為實際解決方案，并將其轉化為實際應用。結果表明，在外界環境光照變化和LED老化后，該方法仍具有較高的控制精度，實際光通量和CCT的最大誤差分別為1.74%和0.65%。可見非線性閉環控制算法可使LED燈提供精確的調光、調色輸出，環境適應性強。

關鍵詞：非線性；可變色溫；LED平板燈

中圖分類號：TM 92 " " 文獻標志碼：A

LED平板燈廣泛適用于酒店、會議室、商超和家庭等需要節能、高顯色性指數的室內照明。在面對不同應用場合的需求中存在2個問題。一是在光照強度和相關色溫（correlated color temperature，CCT）一致性方面的需要，在如酒店、博物館、演播室、手術室等區域的應用中，要求LED照明系統的光色保持穩定。由于老化和即時變化的工作條件，即使是同一制造商提供的同型號LED都會產生不一致的隨時間漂移的光譜，尤其是環境溫度的變化會導致明顯的發射光通量改變和CCT差異，因此提供不隨時間變化的穩定光輸出和穩定CCT值照明尤為重要。第二個主要問題是在家居、商超等區域的應用中，需要根據照明需求提供可變的照度和CCT，以適應不同場景的需求[1-2]。

解決以上2個問題都需要LED照明系統能進行出射光通量和色溫可調，目前通常采用的方案是同時由暖白光和冷白光LED燈串組成組合照明系統（也稱雙色LED燈），通過調整2種LED燈串的出光比例，進行光色穩定或光色變化的混合光輸出。……