摘 要：选用白色LED灯作为首要光源、橙色灯和蓝色灯作为补色光源规划了背光源体系。用线性拟合的方法得到亮度不同情况下3种灯的PWM 波形高电平持续时刻的份额联系。依据该联系进行调光，能够得到色温在6 500±100K以内，色坐标u′在0。198±0。01以内，v′在0。468±0。01以内的规范白色光。在温度改变时，依据色彩传感器TCS230数据微调橙灯和蓝灯的PWM 高电平时刻，坚持红、绿和蓝3色彩通道输出的脉冲个数份额联系稳定则色彩不变。
1 引 言
跟着LED技能的老练，各种色彩的LED纷繁研制出来，一起本钱也在大幅下降。输出电流在300mA以上的LED驱动电路常见的有电感式开关电源和线性电源驱动方法，也有用开关电源和线性电源联合驱动的方法。线性电源驱动电路中几乎没有地弹和纹波，对电路发生的搅扰小，常用在对电磁兼容要求高的场合。
多色彩LED混色补色的背光技能是当时研讨的热门。早在2000年，日本就已生产出多芯片型LED背光产品。随后，各大公司相继推出以多芯片型LED为背光的高性能LCD。但详细怎样混色补色，现在揭露的文献还很少。
尽管红绿蓝3种色彩LED灯混合出的背光色域宽，但存在红边现象。本文选用白色LED灯作为主光源，然后用橙灯和蓝灯作为补色光源，得到出屏白场色温在(6 500±100)K 以内，色坐标u′在0。198±0。01以内，v′在0。468±0。01以内的规范白色光。
2 补色电路框图
白灯LED是用蓝光激起$荧光粉而得到白光，因为液晶屏对短波重量的衰减要大于长波重量，故白灯LED宣布的光出屏后色彩偏黄，既需求补蓝光，一起也要补红光。
在流过典型电流20mA的情况下，常温下橙灯电压是2V，蓝灯电压是3V，白灯电压是3V。
3种灯都是8个一串。橙灯在典型电流情况下作业只需求16V左右即可，其驱动电路线性恒流源功率不到60%，因为橙灯是补色的，故此功率损耗最大不到1W;白灯和蓝灯的线性电源功率超越85%。
3种LED灯各用一路线性恒流源驱动，每路设置总和电流200mA，确保每串LED灯的电流是其典型电流20mA，如图1所示。每路线性恒流源独立选用同频率的PWM 调光信号，它们的频率是固定的，占空时刻随调光亮度不同而改动。
以FPGA作为操控器，依据上位机的调光指令调整PWM 占空比，然后操控背光亮度;采样色彩传感器的数据，微调橙灯和蓝灯的PWM 占空比，确保在温度发生改变时色温不变。
图1 LED橙灯和蓝灯补色电路框图。
3 PWM 调光与补色
3.1 橙灯和蓝灯补色前的准备作业
图2为白灯及补色彩灯的PWM 调光波形图。应确保驱动电路满意以下条件：
(1)驱动电压应该能够确保LED灯恒流所必需的电压输出;(2)驱动电路的输出电流应该具有导通时刻上的共同性，这样能够做到亮度线性调理;(3)在昼形式下，白光应该逐步升高，而补色的蓝灯和橙灯应该按白灯改变份额逐步添加。
图2 白灯及补色彩灯的PWM 调光波形图。
3.2 在SS-230平板显现体系归纳剖析仪器上混光
图3为SS-230平板显现归纳剖析体系的相片。试验时，调白光从低亮度到高亮度，橙灯和蓝灯也按份额逐步添加，确保色温在(6 500±30)K，色坐标u′=0。198，v′=0。468。记载从低亮度到高亮度调光过程中，白灯、橙灯和蓝灯的调光PWM波形高电平持续时刻的数据，共记载40组数据。
图3 SS-230平板显现归纳剖析体系。
3。3 数据拟合
依据记载的40组数据，能够得出在不同亮度情况下3种灯的调光PWM 高电平时刻。下面拟合出3种光的调光高电平时刻与亮度的联系，见图4。
图3中3根不间断曲线的表达式如下：
图4 亮度与3种灯的调光级数的联系。
式(1)中，L 是亮度，W 、O 和B 是白灯、橙灯和蓝灯PWM 波形高电平时刻级数，调光周期为500μs，高电平时刻级数是(7FFF)16=(32 767)10级。
如白灯高电平时刻级数是7EE0，则它的调光PWM 波形中高电平时刻是：
3.4 色彩闭环操控
依据所得到的拟合曲线，在背光灯温度稳定而且与做拟合曲线时的背光灯温度共同的情况下，在全亮度范围内调光能够得到规范白色光源。可是要确保背光LED灯温度不变是不可能的，跟着LED灯温度改变，白灯、橙灯和蓝灯的衰减不一样，色温会有漂移现象。
记载色彩传感器在200个调光周期，即100ms内，红、绿和蓝3色彩重量输出的脉冲个数，这些数据作为3色彩重量的亮度值。
在温度改变时，依据色彩传感器测量出的红、绿和蓝三色亮度数据，微调橙灯和蓝灯的PWM波形高电平时刻，使红、绿和蓝三色亮度比值稳定，则色温坚持不变。
4 结 论
在SS-230平板显现体系归纳剖析仪器上，从低亮度到高亮度改变测量出40个点，调整3种灯的PWM脉冲高电平时刻，得到规范白色光源。然后选用线性拟合的方法得到亮度不同情况下3种灯的PWM波形高电平持续时刻的份额联系，依据该联系调光能够确保整个亮度范围内背光源是规范白色光。依据色彩传感器输出的红、绿和蓝3色彩通道数据，微调橙灯和蓝灯的PWM 高电平时刻，坚持红、绿和蓝3色彩通道数据的份额联系不变则色温稳定。选用以上方法得到出屏白场色温在(6 500±100)K以内，色坐标u′在0。198±0。01以内，v′在0。468±0。01以内的规范白色光。
