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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及led健康照明领域,尤其涉及一种led混合产生类太阳白光的方法及led灯组。
技术介绍
1、白光led作为一种新型照明光源,相较传统的荧光灯和白炽灯具有显著的优势:节能、环保、响应速度快、使用寿命长等。目前led产业蓬勃发展,led的发光效率不断提升,价格逐年下降,因此白光led正逐渐取代传统照明设备,广泛进入市场。
2、随着白光led在照明领域的迅速普及,市场对其品质要求也越来越高,尤其是在室内照明领域。初始时,对白光led的需求仅仅关注其“高亮度”,而现在更加注重光色性能,如显色指数、色温等,甚至追求类似太阳光的全光谱照明。为满足市场需求,国内外封装企业纷纷加速全光谱白光led产品的研发。
3、目前,全光谱白光led主要有两种实现方式:多芯片型和单芯片型。多芯片型led利用三基色原理,集成发射红、绿、蓝光的多种led芯片按比例混合得到白光。尽管这种技术能够通过控制各led芯片的电流灵活调整颜色、色温,且色域较宽,但是全局显色指数不高;单芯片型全光谱白光led更简单、成本更低,光谱更为连续,但是色温不可调。传统led实现全光谱类太阳白光照明,主要有使用单颗灯珠封装led芯片以及多色荧光粉,其色温单一不可调且光谱的连续性较差,尤其是在480nm左右的青光波段,其波长范围与长波长荧光粉激发谱重叠,导致被吸收而产生凹陷;使用双色灯珠调光,其调色色点在双色色点连成的直线上,偏离弯曲的黑体辐射线,白光不纯粹。蓝光芯片技术在蓝绿光部分存在光谱缺失,其色彩性能不太理想,而紫光/近紫外芯片技术虽然在蓝绿光
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少部分地解决上述的技术问题,旨在提供一种led混合产生类太阳白光的方法及led灯组。
2、本专利技术的第一方面提供了一种led混合产生类太阳白光的方法,所述方法包括以下步骤:
3、1)在cie1931色坐标图中选取m个色点,m≥3,m∈z,以m个色点为顶点围成调光区域,所述调光区域包括2700k-6500k色温范围内的全部或部分的黑体辐射线;
4、2)在400nm-460nm波段范围内,根据选定的m个色点确定m个峰值波长作为m个led芯片的峰值波长;在460nm-700nm波段范围内,选择n个峰值波长作为n种荧光粉的峰值波长;m≤n≤5,n∈z;
5、m个峰值波长和n个峰值波长的确定均满足以下第一规则:
6、式中,λp1,λp2为相邻的两个峰值波长,λp2-λp1|为相邻的两个峰值波长差值的绝对值,δλ1,δλ2为λp1,λp2的半波宽;
7、3)对于所述m个led芯片中的每个led芯片从所述n种荧光粉中选择0-n种荧光粉后独立封装得到m个led灯珠,其在通电状态下发出的光对应所述m个色点;
8、每个led芯片从所述n种荧光粉中选择0-n种荧光粉需满足以下第二规则:
9、所述led芯片的发射谱波段在所述荧光粉的激发谱波段内;
10、4)在所述调光区域内的黑体辐射线上确定l个目标类太阳白光色点,针对每一个目标类太阳白光色点分别计算所述m个led灯珠中各个led灯珠的光通量,得到l组光通量参数;
11、5)根据预设目标从所述l组光通量参数选择一组光通量参数,用于控制所述m个led灯珠形成混光,即类太阳白光。
12、进一步的,所述针对每一个目标类太阳白光色点计算所述m个led灯珠中各个led灯珠的光通量具体为:选择一个目标类太阳白光色点,根据m个色点、所述目标类太阳白光色点和预设的目标类太阳白光光通量计算得到所述m个led芯片的光通量,所述目标类太阳白光色点为所述调光区域内的黑体辐射线上的色点。
13、进一步的,m为3时,3个色点的坐标为a(xa,ya),b(xb,yb),c(xc,yc),所述目标类太阳白光色点的坐标为w(xw,yw),3个led灯珠的光通量根据如下公式计算:
14、
15、其中,φw为预设的目标类太阳白光的光通量;φa,φb,φc为三个led灯珠的光通量。
16、进一步的,n种荧光粉中包含峰值波长范围为470nm-490nm的荧光粉,所述峰值波长范围为470nm-490nm的荧光粉与m个led芯片中峰值波长最小的led芯片组合后独立封装。
17、本专利技术的第二方面,提供了一种用于产生类太阳白光的led灯组,其特征在于,所述led灯组包括m个led灯珠,m≥3,m∈z;每个led灯珠独立封装,每个led灯珠包括一个led芯片和0-n种荧光粉,各个所述led灯珠的色点从cie1931色坐标图中黑体辐射线周围区域选择,每个led灯珠所包含的led芯片的峰值波长不同;各个所述led灯珠用于在设定的光通量下通过其包含的led芯片发出对应色点的光或通过其包含的led芯片激发相对应的荧光粉发出对应色点的光后形成混光;所述led灯珠中,所述led芯片的发射谱波段在所述荧光粉的激发谱波段内。
18、进一步的,所述led芯片的峰值波长位于400nm-460nm之间,所述荧光粉峰值波长范围最低为470nm-505nm之间,最高为660nm-690nm之间。
19、进一步的,所述m个led灯珠中包含的led芯片的峰值波长相隔10nm-20nm之间。
20、进一步的,所述m个led灯珠中包括独立封装的第一led灯珠,所述第一led灯珠中的荧光粉为峰值波长的范围为470nm-490nm。
21、进一步的,所述led灯组包括第一led灯珠、第二led灯珠和第三led灯珠;
22、第一led灯珠中的led芯片的峰值波长为415nm-420nm,激发峰值波长为480nm-490nm的荧光粉,且led峰值强度与荧光粉峰值强度比例为1:1.5-1:4;
23、第二led灯珠中的led芯片的峰值波长为430nm-435nm,激发峰值波长为520nm-540nm、560nm-580nm的荧光粉,且led芯片峰值强度与荧光粉峰值强度比例为1:1:1-1:3:3;
24、第三led灯珠中的led芯片的峰值波长为445nm-455nm,激发峰值波长为560nm-580nm、615nm-635nm、660nm-690nm的荧光粉,且led峰值强度与荧光粉峰值强度比例为1:7:7:9-1:14:20:50。
25、进一步的,第一灯珠的色点为a(0.1668,0.2703),其包含的led芯片的峰值波长为415nm,激发峰值波长483nm的荧光粉,且led芯片峰值强度与荧光粉峰值强度比例为1:1.6;第二灯珠的色点为b(0.4113,0.4981),其包含的led芯片的峰值波长为430nm,激发峰值波长为530nm、574nm的荧光粉,且led芯片峰值强度与荧光粉峰值强度比例为1:0.65:1.3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LED混合产生类太阳白光的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的LED混合产生类太阳白光的方法,其特征在于,所述针对每一个目标类太阳白光色点计算所述m个LED灯珠中各个LED灯珠的光通量具体为:选择一个目标类太阳白光色点,根据m个色点、所述目标类太阳白光色点和预设的目标类太阳白光光通量计算得到所述m个LED灯珠的光通量。
3.根据权利要求2所述的LED混合产生类太阳白光的方法,其特征在于,在m为3时,3个色点的坐标分别为A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),所述目标类太阳白光色点的坐标为W(xW,yW),3个LED灯珠的光通量根据如下公式计算:
4.根据权利要求1所述的LED混合产生类太阳白光的方法,其特征在于,n种荧光粉中包含峰值波长范围为470nm-490nm的荧光粉,所述峰值波长范围为470nm-490nm的荧光粉与m个LED芯片中峰值波长最小的LED芯片组合后独立封装。
5.一种用于产生类太阳白光的LED灯组,其特征在于,所述LED灯组包括m个LED灯珠,m≥3,m∈Z;每
6.根据权利要求5所述的用于产生类太阳白光的LED灯组,其特征在于,所述LED芯片的峰值波长位于400nm-460nm之间,所述荧光粉峰值波长范围最低为470nm-505nm之间,最高为660nm-690nm之间。
7.根据权利要求5所述的用于产生类太阳白光的LED灯组,其特征在于,
8.根据权利要求5所述的用于产生类太阳白光的LED灯组,其特征在于,所述m个LED灯珠中包括独立封装的第一LED灯珠,所述第一LED灯珠中的荧光粉为峰值波长的范围为470nm-490nm。
9.根据权利要求5所述的用于产生类太阳白光的LED灯组,其特征在于,所述LED灯组包括第一LED灯珠、第二LED灯珠和第三LED灯珠;
10.根据权利要求5所述的用于产生类太阳白光的LED灯组,其特征在于,所述LED灯组包括第一LED灯珠、第二LED灯珠、第三LED灯珠和第四LED灯珠;
...【技术特征摘要】
1.一种led混合产生类太阳白光的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的led混合产生类太阳白光的方法,其特征在于,所述针对每一个目标类太阳白光色点计算所述m个led灯珠中各个led灯珠的光通量具体为:选择一个目标类太阳白光色点,根据m个色点、所述目标类太阳白光色点和预设的目标类太阳白光光通量计算得到所述m个led灯珠的光通量。
3.根据权利要求2所述的led混合产生类太阳白光的方法,其特征在于,在m为3时,3个色点的坐标分别为a(xa,ya),b(xb,yb),c(xc,yc),所述目标类太阳白光色点的坐标为w(xw,yw),3个led灯珠的光通量根据如下公式计算:
4.根据权利要求1所述的led混合产生类太阳白光的方法,其特征在于,n种荧光粉中包含峰值波长范围为470nm-490nm的荧光粉,所述峰值波长范围为470nm-490nm的荧光粉与m个led芯片中峰值波长最小的led芯片组合后独立封装。
5.一种用于产生类太阳白光的led灯组,其特征在于,所述led灯组包括m个led灯珠,m≥3,m∈z;每个led灯珠独立封...
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