控制可调白光照明的三种方法

最基本及最不准确的可调白光照明控制方法，是使用一个小型微控制器来管理灯具的暖光和冷光LED灯串，该微控制器提供了一个简单的查找表，计算通过暖光和冷光LED灯串的驱动电流比，

以接近CCT目标值。透过仔细选择和LED特性，以及高精度电源系统（LED驱动器），在新产品及实验室条件下，这种方法可以提供适当的结果，但是一旦这些设定进入现实世界，LED行为会随

着时间和不同操作条件而产生变异，这就暴露了查找表的限制。

例如，当调暗，或者当环境温度与制造商指定的标称值不同时，LED的色点会发生偏移，其光通量会随着标称值的变化而变化。这种变异性会严重影响系统调色控制的准确性。人眼对于光线的

变化是很敏感，小至千分之几，所以变化通常会被立即察觉。随着时间的推移，这些差异变得更加明显，因为老化会加大LED初始特性与实际性能之间的差距。

调色系统尝试的第二种方法，是第一种方法的精确版：一种利用查找表的补偿系统。这种方法模拟了因为工作温度变化和老化所造成的LED行为变化预测，并将这些预测整合至更复杂的查找表

中。若能与电流反馈电路相结合，则能更佳地管理LED驱动器的电流变化，这种方法可以产生较第一种方法更准确的色彩控制，且效能更可以持续。实施这种方法，要在装配线上进行逐光

（light-by-light）校准，以消除元件从一个生产单元到另一个生产单元的微小变化所产生的影响。

虽然这种方法的效能优越，但它有几个严重缺点：

增加了温度和电流补偿的元件成本

高精度、多通道LED驱动器

高度依赖LED初始特性和老化预测。在超过10年的灯具寿命期间，几乎任何预测模型都会显示与现实性能不尽相同，且由于LED市场是动态的，该模型可能是衍生自早期元件，而整合至灯具中

的元件可能是新的，如此就会导致与实际性能的差异更为明显。

灯具制造商受制于初始元件选择，因为若有任何更改，就需要对修改后的系统设计进行全面重新定性，以实现可重复的结果。

闭路控制方法

第三种方法是使用灯具内的校准颜色传感器连续测量混合光，以调谐闭路反馈控制系统。利用这种方法，微处理器和算法将对提供给每个LED灯串的驱动电流进行连续及主动的调整，以使混合

光输出保持在其目标CCT值。 控制回路会继续感测光输出并持续调整功率输入以维持目标色温：由温度波动、老化或调光操作引起的色移会被持续补偿。

这个反馈系统不需要了解它控制的LED—甚至不需要知道它们的标称色温。它不需要LED随时间和温度变化的行为预测模型。 它不需要从严格指定的类别中小心选择LED批次。采用预先校准的

感测元件，灯具无需在生产线上进行校准。

取而代之的，灯具制造商可以在色温标度范围内广泛选择各种颜色，且这些种类的混合可以随时间改变，却不影响调色控制系统的CCT效能。用来驱动控制回路的色彩感测元件可以在整个产品

周期保持其校准，因此不需要生产单元的进一步校准。

当灯具是新的，闭路系统的效能优于前两种方法，因为无论操作条件如何，控制回路都会真正测量实际的光输出，而非依赖于假定条件下的光输出理论模型。它不是一种预测，而是一种自适

应方法。

这种优势将随着时间而更为强大，因为闭路方法的效能在正常的LED灯具使用寿命后也依然如新，仍一样作用，而前两种方法的效能必然会随着时间而降低。

采用这种方法，对于LED和电源系统的规格要求较为宽松，因此这种优越效能也能以较低成本提供。 透过扩大LED种类，灯具制造商可以在可调CCT范围内自由选择低成本或更容易获得的LED，

如此可降低整体供应链风险。此外，库存管理可以大大简化，成本降低。 再者，由于不需生产线校准，所以可减少最终产品的装配时间和成本。

最后，灯具制造商可以不断更新电路板设计，用新推出、更好的产品替换旧的LED，无需经过漫长而昂贵的工序来定性新LED及发展新的查找表。

闭路感测的整合方法

实现一个用于可调白光照明的闭路控制系统，仅需一些组立元件，包括高质量的色彩传感器、微控制器和内部开发的算法，用于调节LED的驱动电流以对应传感器测量。

然而，该软件的开发是一项复杂而艰巨的任务。它需要各种学科的专业知识，包括调光/调谐方法（用于平顺调谐效果）、嵌入式编程、光学设计、光学系统定性和闭路方法，以防止振荡或同

步缺陷。与电子系统设计中的情况一样，用于调色的闭路控制的整合型系统单晶片（SoC）解决方案节省了空间和成本，并且让系统设计者可以更快、更容易地进行开发。