跟着人们关于轿车个性化、舒适性的要求逐步进步，可变色的全彩轿车内饰气氛灯逐步成为一种新的趋势。运用在轿车中的LED在运用寿命和可靠性等方面比一般LED的要求高许多，跟着轿车级RGB单封装LED的呈现，RGB气氛灯的规划也变得越来越灵敏，比选用三颗R、G、B不同色彩的轿车级LED颗粒，更节约车内有限的名贵空间，且混光更均匀。一同轿车内饰背光及其气氛灯关于色彩和亮度共同性要求很高，因为气氛灯的装置方位和作业温度各不相同，RGB中任何一个的色彩或亮度的改动都会引起终究混光的色彩和亮度改动，因而色彩共同性的操控成为RGB气氛灯的运用难点。本文从RGB混光的根本原理和LED的特性动身，讨论了依据温度勘探反应的RGB轿车气氛灯色彩共同性操控办法。
RGB混光的根本原理
LED三原色混光时，遵从混光加法原理。如图1，在参加混光的RGB三色的LED光源光谱散布或色坐标确认的情况下，则能够混合出该三个点围成的三角形内的恣意色彩。混光后的色彩由RGB三原色的光通量相对份额决议，混光的总亮度等于三原色的光通量总和。因为RGB三色LED的不同色彩的光强散布根本相同，因而光通量与其出光面法向量方向的发光强度之间的转化系数相同。在进行混光核算时可选用各种色彩的发光强度替代光通量。
图1 RGB混光区域
假定RGB三色的色坐标为：(x1，y1），(x2，y2），(x3，y3），参加混光LED的发光强度别离为：Y1，Y2，Y3，混光后的色坐标为：(x，y），混光后的发光强度为：Y。则：
RGBLED特性及混光操控的难点
由上式1~3可知，混光色彩能够量化为与RGB三色的色坐标和亮度的联系式，RGB三色的色坐标或亮度中任何一个参数值改动都会导致终究混光的色彩和亮度的改动。LED的亮度和色彩与其作业电流及结温相关。
咱们以OSRAM的轿车级LRTB GVSG为例，剖析电流和温度关于RGB LED的色彩和亮度的影响。从图2中可知，跟着电流的添加，LED的光强输出也添加，RGB三色的电流-光强曲线各不相同。
图2 RGB LED电流-亮度曲线
红光LED的纯度很高，随电流的改动其主波长简直安稳不变。由图3可知，跟着电流的添加，蓝光的主波长略有减小，True Green的主波长减小最多。
图3 RGB LED电流-波长曲线
由图4可知，跟着结温的上升，LED的亮度输出均下降，但红绿蓝三色降幅各部相同：红光最多，绿光次之，蓝光最少。
图4 RGB LED结温-相对光强曲线
由图5可知，跟着结温的上升，LED的主波长均添加。
图5 RGB LED结温-主波长改动曲线
结温的改动，相同也影响LED的正向电压，如图6所示。
图6 RGB LED结温-正向电压改动曲线
轿车气氛灯一般与光导一同运用来营建车内不同的气氛，其装置方位各不相同，一同光导的长度也不尽相同。这就使得作为光源的RGB LED的作业温度及其有用作业电流也各不相同，而电流和结温的改动关于RGB三色的亮度和色彩影响各不相同，使得RGB LED混光色彩共同性操控成为了难点，包含同一个RGB LED不同作业状态下的混光色彩共同性和不同方位的RGB LED的混光色彩共同性。
温度勘探反应的操控办法讨论
轿车制造厂为了确保车内背光的共同协调性，一般会规则所需求的色彩和亮度。因而在实践运用中更多的需求是，给定混光后的作用，即：给定了混光方针的色坐标（x，y）和亮度Y。
要确保混光色彩的共同性，可选用恒流PWM脉宽调制驱动办法，因不改动驱动电流的峰值，可有用的消除电流关于RGB LED光学特性影响，此刻经过调整RGB三色不同的占空比，就能够改动各自的亮度输出，然后混合出所需的不同色彩。选用恒流PWM驱动时，LED的有用亮度输出与峰值电流下的亮度和占空比成正比，即：
（4）
其间Ys为有用输出亮度，Yp为峰值电流下的亮度，D为PWM的调制占空比。
LED在作业过程中结温会上升（相对外界环境温度），咱们无法消除RGB LED结温的改动关于RGB三色的光学特性的影响。可是经过必定的操控办法，能够消除温度关于终究混光的色彩影响，即在未超标准运用的情况下，不管LED结温为多少，都能使终究混光的色彩的色坐标（x，y）坚持不变。
实践运用中，经过调整RGB不同的占空比，来混合出不同的色彩。因而，结合式4，可将式1和式2的色坐标联系式调整为矩阵方程：
（5）
将式3调整为：
（6）
依据结温对LED的影响，RGB三种色彩的亮度和色坐标都是结温的函数，仅仅没有详细的函数联系式，而是相应的对应联系值，即参数表。因而能够将式5描绘成结温相关函数：
（7）
LED的结温Tj无法直接丈量，一般运用温度传感器勘探LED的焊盘温度Ts，再核算得到结温：
（8）
其间Ps为LED输入电功率，PL为LED有用光功率，Rthjs-real为焊盘到结点的实在热阻。
（9）
（10）
其间
为LED的光转化效能，关于某一LED的光谱功率散布函数
，结合人眼视觉响应函数
，则：
（11）
事实上，因为LED的光谱散布于结温相关，因而也与结温相关。因为的改动量较小，且在整个混光核算公式中的影响因数较小，把看做一个定量来考虑。
由以上的剖析可知，经过温度勘探咱们能够核算得到RGB LED各色芯片的结温，现假定RGB LED初始结温别离为Tj1，Tj2，Tj3，RGB三色灯PWM调制的占空比别离为D1(Tj1)、D2(Tj2)、D3(Tj3)。
轿车在实践运转过程中LED作业的环境温度和结温会产生比较大的改动，假定各LED作业的结温别离变为Tj1，Tj2，Tj3，则能够调整RGB三色灯的占空比别离到D1(Tj1)、D2(Tj2)、D3(Tj3)，来坚持终究的（x，y）色坐标不变。
总结
选用温度勘探反应的操控办法，理论上不管RGBLED的实践输出色彩和亮度怎么改动，根本上都能够经过调理RGB各路的占空比来确保混光色彩的共同性。但因为LED颗粒总会与标准书中的各典型曲线有差异，且大批量生产中不可能实践丈量每颗LED的联系曲线，仅选用温度勘探操控无法十分精准的操控混光色坐标不变，不过关于内饰气氛灯的运用根本能够满意要求，因为人眼关于色彩的辨识有必定的公役，一同因为气氛灯的装置方位一般较远，人眼无法一同观测到一切的气氛灯，然后不会感觉到稍微的色彩差异，甚至在实践的运用中也能够不选用温度勘探反应的办法，即直接固定各占空比即可满意气氛灯的运用需求。经过本文的讨论，期望对RGB轿车气氛灯的运用有所协助，咱们信任往后的内饰背光也会愈加五光十色。
