基于白光LED光源的光谱调谐

　　假如让消费者来描述完美的光源特性，那么你可能会在他们的描述中听到需要能量最低、光输出和颜色可调、使用时间很长等等各种各样的理想特性。最低输入能量是指输入功率高效地转换为流明输出，被称为功效；调节光输出与减弱光亮度的调光有关，或者可以增加照明设备的颜色调节，以便模拟白天相对夜晚的状况；并且通过调节流过LED的偏置电流，可以在较长的使用寿命期间维持光输出。

　　白炽灯能效低且使用寿命也较短；钠灯提供的颜色选择很少并且使用寿命短；荧光灯在可调光的选择选择较少，使用寿命也短。高亮度LED则声称具有良好的能效、较长的使用寿命、易于选择颜色与调光控制且无紫外（UV）射线。得益于于控制装置的智能设计或LED驱动电子器件，这些声称的优点现在已获实现。智能LED驱动器可以在使用期内针对亮度衰减进行调节，提供驱动特性来调节颜色，并替代获得所需颜色和亮度的LED分选（binning）：通过针对系统中不同LED使用光谱调谐，来获得所需的颜色和亮度。

　　光谱调谐对比分选

　　光谱调谐混合数种LED的光谱能量分布，例如适当地混合红光、绿光、和蓝光LED可产生白光。此RGB组合还用于产生几乎所有颜色的光。如果LED驱动器不是设计用于调节一组不同的LED，那么设计人员必须从分选过的LED中选择以便产生特定的颜色。分选是制造商根据发光流明和颜色将LED分类的过程，图1的例子显示了一组行业标准的LED “分类标准”。

　　

　　图1：在色度图上的LED分类标准。

　　分类由色度图上标绘的矩形区域显示。一组包含在同一类的LED的将在颜色和亮度特性方面相近。然而，在包含许多照明设备的大型办公室或工厂环境中，不同类可能仍然会导致不均匀的光色，这在一组大型照明设备中是很明显的。经分选的LED设计不会提供改变照明设备颜色的方法；而一组不同颜色的LED使用反馈来调谐系统中不同LED的光谱特性，就能够在办公室环境中建立补偿照明系统，从而令整个空间的光线均匀。光谱调谐还可以补偿其它影响，例如窗口朝外的房间边上的自然光或反射进房间的走廊照明。

　　LED的另一个影响是色偏，源自LED正向电流的变化。图2显示了一组业内LED颜色随正向电流变化的曲线。

　　

　　图2：按应用分类的LED灯单元。

　　LED驱动器可以采用严格的恒定电流（constant current， CC）输出容差设计，然而，收紧CC容差将增加LED驱动器的成本。由于正向电流经过一组LED，故一个成本较低的解决方案是设计人员使用反馈系统来调节LED色偏，通过反馈来补偿颜色变化。

　　分选LED通常在制造方面带来影响，导致LED采购成本增加。正因为LED分选设置是特定的，一些LED驱动器可能仍然不能匹配众多分类的LED应用的正向偏置电流设置。此外，温度效应和寿命退化影响都会引起照明设备颜色的变化。