２０１９年２月第３０卷 第１期
照明工程学报
ＺＨＡＯＭＩＮＧＧＯＮＧＣＨＥＮＧＸＵＥＢＡＯ
Ｆｅｂ. ２０１９Ｖｏｌ３０ Ｎｏ１
基于ＣＩＥ色度图与ＰＷＭ的ＬＥＤ照明系统的控制方法
宁效龙１ꎬ２ꎬ张昕昱２ꎬ何子力２ꎬ徐景宏１ꎬ２ꎬ刘 文２
２中国科学技术大学先进技术研究院ꎬ安徽合肥 ２３００８８)
摘 要:传统的ＬＥＤ照明系统控制方法不能满足不同条件下的照明要求ꎬ同时在控制效率上也存在着不足ꎮ本文提出了一种基于ＣＩＥ色度图和ＰＷＭ技术的ＬＥＤ照明系统的控制方法ꎬ该方法不仅效率高ꎬ同时能够使照明系统的光谱、颜色及色温调节到所需要的目标值上ꎬ满足不同条件下的照明要求ꎮ该方法以ＣＩＥ所制定的标准文件为参考标准ꎬ利于普及与推广ꎮ
关键词:ＬＥＤ照明ꎻＣＩＥ色度图ꎻＰＷＭꎻ照明控制
中图分类号:ＴＭ９２３ 文献标识码:Ａ ＤＯＩ:１０３９６９∕ｊｉｓｓｎ１００４￣４４０Ｘ２０１９０１０１２
(１中国科学技术大学微电子学院ꎬ安徽合肥 ２３００２６ꎻ
ＡＣｏｎｔｒｏｌＭｅｔｈｏｄｆｏｒＬＥＤＬｉｇｈｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＣＩＥ
ＣｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙＤｉａｇｒａｍａｎｄＰＷＭ
ＮＩＮＧＸｉａｏｌｏｎｇ１ꎬ２ꎬＺＨＡＮＧＸｉｎｙｕ２ꎬＨＥＺｉｌｉ２ꎬＸＵＪｉｎｇｈｏｎｇ１ꎬ２ꎬＬＩＵＷｅｎ２
２ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａꎬＨｅｆｅｉ ２３００８８ꎬＣｈｉｎａ)(１ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓꎬＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａꎬＨｅｆｅｉ ２３００２６ꎬＣｈｉｎａꎻ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｓｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅｌｉｇｈｔｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬａｎｄｔｈｅｒｅａｒｅａｌｓｏｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｉｎｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ.ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＣＩＥｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙｄｉａｇｒａｍａｎｄＰＷＭｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｎｏｔｏｎｌｙｒｅｇｕｌａｔｅｓｔｈｅｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬｂｕｔａｌｓｏａｄｊｕｓｔｓｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍꎬｃｏｌｏｒａｎｄｃｏｌｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｄｔａｒｇｅｔｖａｌｕｅꎬｔｈｅｒｅｂｙｉｔｃａｎｍｅｅｔｌｉｇｈｔｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｕｎｄｅｒｍａｎｙｗｈｉｃｈｆａｖｏｒｓｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｍｏｔｉｏｎ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇꎻＣＩＥｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙｄｉａｇｒａｍꎻＰＷＭꎻｌｉｇｈｔｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌ
与目标光参数达到匹配ꎮ智能照明系统可以应用于
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ.ＴｈｉｓｍｅｔｈｏｄｕｓｅｓｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｄｏｃｕｍｅｎｔｓｆｏｒｍｕｌａｔｅｄｂｙＣＩＥａｓｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｔａｎｄａｒｄꎬ
引言
随着万物互联时代的到来ꎬ作为与人类日常生活息息相关的智能照明逐渐走进大众的视野ꎮ智能照明意味着照明系统可以通过各类传感器获悉环境光的参数ꎬ从而对系统的相关控制参数进行调整以
人类的生活照明ꎬ随着植物工厂等室内农业的发展ꎬ如何更好地实现对植物的照明控制也成为智能照明系统的一个新的发展方向ꎮ对于人类的生活照明ꎬ照明光的颜色、色温是非常重要的照明参数ꎻ而对于植物照明来说ꎬ照明光的光谱(光质配比)是十分重要的照明参数[１ꎬ２]ꎮ因此ꎬ想要满足不同照明
基金项目:安徽省科技厅科技重大专项项目———设施农业光照传感器及智能光照控制系统(批准号:１６０３０７０１０９３)通信作者:刘文ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｗｅｎｌｉｕ＠ｕｓｔｃｅｄｕｃｎ
第３０卷第１期宁效龙等:基于ＣＩＥ色度图与ＰＷＭ的ＬＥＤ照明系统的控制方法 ６５
场景的应用要求ꎬ我们需要一种既可以精确满足目标颜色、色温又可以满足目标光谱的智能照明系统调节方法ꎮ
此ꎬ通过匹配色坐标的方法虽然可以实现对光源的调光调色ꎬ但不能保证实现特定的光谱ꎮ
为了解决上述这些问题ꎬ实现既满足精确照明系统的光谱、颜色及色温的要求ꎬ又能够达到快速、方便的效果的目的ꎬ我们提出了一种全新的基于ＣＩＥ色坐标与ＰＷＭ调光技术的ＬＥＤ光谱、颜色及色温控制方法ꎮ
１ 现有ＬＥＤ光源系统调光方法及
其不足
ＬＥＤ凭借其高光效、长寿命、单色性好、可选发光光谱种类多、控制方便等优点[３]ꎬ已逐渐取代２ 理论方法
原有的白炽灯与荧光灯作为新一代照明光源ꎮ与此同时ꎬＬＥＤ依靠其单色性好与可选发光光谱种类多的优点使其可以经自由组合得到人类所需要的在可见光谱范围内的任意光谱ꎬ这也使其成为智能照明系统中光源的不二之选ꎮ
目前ꎬＬＥＤ灯具的亮度调节技术主要有两种:一种是模拟调节方法ꎻ另一种是ＰＷＭ(脉冲宽度调制)调节方法[４]的时间平均电流实现ꎮ这两种方法均通过控制流过ꎬ但它们却具有完全不同的特ＬＥＤ点ꎮ模拟调节方法是通过调节ＬＥＤ电流来实现对灯具亮度的调节ꎬ这种方法会导致与ＬＥＤ平均电流对应的波长发生偏移ꎬ进而导致灯具的光谱发生改变ꎬ颜色与色温也随之改变ꎻＰＷＭ调节方法是通过ＬＥＤ驱动控制器的开关时间占比(占空比)来实现对灯具亮度的调节的ꎬ由于在这种方法中ꎬＬＥＤ的电流值只存在为０或额定值这两种情况ꎬ因此可以防止色偏移现象的发生ꎬ即在对灯具的亮度进行调节时ꎬ灯具的光谱、颜色与色温等特性不会发生变化ꎮ现有的基于ＬＥＤ光源的照明系统的调光原理主
要有两种[５]合的光谱功率分布:一种是通过计算遍历各种不同ꎬ然后得出优选的混色方案ＬＥＤꎻ组另一种是将目标光谱简化为光色配比(即简化为色坐标)ꎬ使目标光色满足色度图上的特定点ꎬ以实现系统的调光调色ꎮ这两种方法都有着相应的不足之处(３８０ꎮ对于第一种方法多ꎬ则进行调节时需要考虑的参量也过多~７８０ｎｍ)ꎬ如果选用的ꎬ由于可见光光谱范围较大ＬＥＤ照明光源数量较ꎬ这就会使系统的运算与复杂度过高ꎬ严重时会导致系统崩溃ꎮ对于第二种方法ꎬ如果被考虑的光源是一个黑体ꎬ那我们只需要知道该光源的色坐标ꎬ就可以用普朗克公式将它的光谱功率分布计算出来ꎻ而对于一般的非黑体的照明光源ꎬ即使知道了光源的色坐标ꎬ也无法据此得到其相对光谱功率分布ꎮ因
(我们假设各种波长的ＬＥＤ灯具的峰值功率
表不同波长的Ｐｉ)、峰值波长ＬＥＤ(λｉ灯具的编号)和半高宽ꎮ(将每种单色Δλｉ)ꎬ其中ＬＥＤｉ代的相对光谱分布利用高斯分布进行拟合ꎬ相关研究表明ꎬ高斯拟合下的曲线与ＬＥＤ实际光谱分布相关指数达９８％以上[６]代替单色ＬＥＤ的实际光谱ꎬ因此完全可以使用高斯分布来ꎬ高斯分布的具体关系式如下:
Ｓ(λ)ｉ＝Ｐｉｅｘｐ[
－２.７７２６æ
çλ－λｉö
èΔλ÷
ｉø
]
(１)
式中Ｓ(λ)ｉ为编号为ｉ的ＬＥＤ灯具在波长λ处的光谱功率(单位:ｍＷ)ꎬＰｉ为编号为ｉ的ＬＥＤ灯具的峰值功率(单位:ｍＷ)ꎬλｉ为编号为ｉ的ＬＥＤ灯具的峰值波长(单位:ｎｍ)ꎬΔλｉ为编号为ｉ的ＬＥＤ灯具的半高宽(单位:ｎｍ)ꎮ
为每个灯具设置一个ＰＷＭ调光占空比系
数Ｄｉ的初始值设为ꎬ其中ＬＥＤｉ代表不同波长的１ꎮ考虑了ＰＷＭ调光占空比系数后的
ＬＥＤ灯具的编号ꎬＤｉ单色ＬＥＤ灯具的光谱分布曲线为ＤｉＳ(λ)ｉꎮ
７８０的目标ｎｍ对目标光谱的光谱功率分布进行采点光范围内每隔谱功率数ｘ组ｎｍＰ采一个数据点ꎬꎬ得到相应在３８０~
Ｐｔ[ｊ]＝[Ｐｔ１ꎬＰｔ２ꎬꎬＰｔｊ－１ꎬ
ｔｊ]ꎬ调谐其中光ｊ谱代表总的采样点数的总光谱功率分ꎮ布ＤＳ(λ)由下式
得到:
ＤＳ(λ)
＝Ｄ１Ｓ(λ)λ１)＋Ｄ２Ｓ(λ)Ｄ２＋(２)
＋ｉ－１Ｓ(ｉ－１＋ＤｉＳ(λ)ｉ
对调谐光谱的总光谱功率分布进行采点ꎬ同样选择在３８０~７８０ｎｍ范围内每隔ｘｎｍ采一个数据点ꎬ得到相应的调谐光谱功率数组ＰＰｓ[ｊ]＝[Ｐｓ１ꎬ
ｓ与目标光谱采样中的２ꎬꎬＰｓｊ－１ꎬＰｓｊ]ꎬ其中ｊ值相同ｊ代表总的采样点数ꎮ
ꎬ这个ｊ ６６照明工程学报２０１９年２月
个以峰值波长为中间点的合适的光谱区间[λｉ１ꎬλｉ２]ꎬ式中λｉ１和λｉ２分别为编号为ｉ的ＬＥＤ灯具的两个边界波长ꎬ依据ｉ种ＬＥＤ灯具对应的不同光谱区间将上面得到的目标光谱与调谐光谱的ｊ个数据分别进行分组ꎬ共可分别分为ｉ组(这ｉ组中可以存在重复的数据点)ꎮ目标光谱功率数组进行分组后共得到Ｐ１ｔꎬＰ２ｔꎬꎬＰ(ｉ－１)ｔꎬＰｉｔ这ｉ个子数组ꎬ同样地ꎬ调谐光谱功率数组进行分组后共得到Ｐ１ｓꎬＰ２ｓꎬꎬ根据每种ＬＥＤ灯具的峰值波长与半高宽设定一法来确定两种光源色差的允许范围ꎮ因此ꎬ我们假设两种光源在ｕ′ｖ′色品图上的坐标分别为(ｕ′ꎬｖ′)和(ｕｃ′ꎬｖｃ′)ꎬ如果满足:
(ｕ′－ｕｃ′)２＋(ｖ′－ｖｃ′)２≤(０.００５５)２
(４)
则两中光源的色差在实际应用中可以认为是一致的ꎮ通过这种方法ꎬ我们就可以判定调谐光谱与目标光谱的光谱线型、颜色及色温是否已经达到一致ꎮ
Ｐ(ｉ－１)将相对应的目标光谱与调谐光谱功率子数组中
ｓꎬＰｉｓ这ｉ个子数组ꎬ且它们一一对应ꎮ
的每一项进行作差ꎬ并将差值进行求和ꎬ得到每个光谱区间内目标光谱与调谐光谱功率之间的差值Ｖｉ如果ꎮ
Ｖｉ<０ꎬ则代表在该区间内目标光谱功率
小于调谐光谱功率ꎬ则编号为ｉ的ＬＥＤ灯具的占空比Ｄｉ需要减小ꎻ如果Ｖｉ>０ꎬ则代表在该区间内目标光谱功率大于调谐光谱功率ꎬ则编号为ｉ的ＬＥＤ灯具的占空比Ｄｉ需要增大ꎻ如果Ｖｉ＝０ꎬ则代表在该区间内目标光谱功率等于调谐光谱功率ꎬ则编号为ｉ的ＬＥＤ灯具的占空比Ｄｉ保持不变当ꎬ即:
Ｄ＝ìïï
Ｄｉ－ηｉꎬｉíïＤｉ＋ηｉîＤꎬ
当ＶＶｉ<０时ｉꎬ
ｉ>０时当Ｖ(３)
ｉ＝０时
式中ＬＥＤηｉ为占空比调节率灯具的占空比ꎮ
骤ꎬ直到目标光谱与调谐光谱之间的色差达到一个Ｄｉ改变以后ꎬ重复上述步
设定区间ꎮ由于光源的光谱分布一旦经测量得到ꎬ便可以计算得到其色品坐标和色温ꎬ且光源的特定光谱分布具有与之相对应的唯一的色品坐标ꎬ因此完全可以通过计算两种光源之间色差的大小来判断两种光源光谱之间的差距ꎮ
下面就来介绍如何设定这个区间ꎮ国际照明委００１ꎬ员会２０１４)(ＣＩＥ)于２０１４年发布的注解文件(ＣＩＥＴＮ
[７]中对光源色差表示方式进行了新的技术注解[８]色空间)ꎬ上的该文件认为ｎ阶麦克亚当椭圆可以用ｕ′ｖ′色品图(ＣＩＥｎ１９７６阶ｕ′均匀ｖ′圆０来替代ꎬ同时ｎ阶ｕ′ｖ′圆的半径粗略等于ｎ乘以差容量００１１ꎮＣＩＥ(荧光灯一般采用５阶麦克亚当椭圆作为色ｕ′ｖ′１９７６人眼所能察觉的最小颜色差别圆的对比图(ｕ′ꎬｖ′ꎮ)同样地色度图中ꎬ我们也可以采取这一方５阶麦克亚当椭圆和)ꎬ图３是图１ ＣＩＥ１９７６(ｕ′ꎬｖ′)色度图中５阶麦克亚当椭圆和ｕ′ｖ′圆对比图
Ｆｉｇ１ Ｆｉｖｅ￣ｓｔｅｐｔｈｅＣＩＥＭａｃＡｄａｍ１９７６(ｕｅｌｌｉｐｓｅｓ′ꎬｖ′)ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙａｎｄｃｉｒｃｌｅｓ(ｒａｄｉｕｓｄｉａｇｒａｍ
０００５５)ｉｎ
令Δｕｖ＝(ｕ′－ｕ′)２＋(ｖ′－ｖ(４)可以简化为
ｃｃ′)２ꎬ则式
Δｕ′ｖ′≤０００５５
(５)
均可由式 调谐光谱与目光光谱在(６)、式(７)得到ｕ′[９]
ｖ′色坐标上的坐标值ｕ′＝Ｘ＋１５４Ｘ
Ｙ＋３Ｚ
(６)ｖ′＝
Ｘ＋１５９Ｙ
Ｙ＋３Ｚ
(７)式中Ｘ＝∑７８０
３８０
Ｐ(λ)ｘ(λ)ΔλꎬＹ＝
ｙ(λ)ΔλꎬＺ＝
∑７８０
∑７８０
３８０
Ｐ(λ)对光谱功率分布３８０
Ｐ(λ)ｚ(λ)Δλꎬ其中Ｐ(λ)为绝
ꎻｘ(λ)、ｙ(λ)、ｚ(λ)为光谱三刺激值ꎬ可以通过查表得到ꎻΔλ为光谱数据采样间隔ꎮ结合式(６)、式(７)与目标光谱和调谐光谱
的功率分布数组Ｐｓ到目标光谱和不断变化的调谐光谱在[ｊ]、Ｐｔ[ｊ]ꎬ我们就可以分别得ｕ′ｖ′色坐标上的坐标值(ｕｔ′ꎬｖｖｔ′)和(ｕｓ′ꎬｖｓ′)ꎮ在得到(ｕ′)和(ｕｔ′ꎬｖｔｓ′ꎬｓ′)后ꎬ我们便可以利用式(５)来
第３０卷第１期宁效龙等:基于ＣＩＥ色度图与ＰＷＭ的ＬＥＤ照明系统的控制方法 ６７
判断目标光谱与调谐光谱的色差是否已经达到了允许的误差区间以内ꎬ若已经达到了允许的误差区间以内ꎬ则说明二者的光谱已经十分相似ꎮ
值得注意的是ꎬηｉ作为一个超参数ꎬ它的取值既不宜过大又不宜过小(一般可设为００１)ꎮ若ηｉ过大ꎬ则很有可能出现程序一直不能满足结束条件ꎬ从而陷入死循环ꎻ若ηｉ过小ꎬ则会使得程序的迭代次数过多ꎬ从而出现运行时间过长的结果ꎮ该方法中所涉及到的参数如表１所示ꎬ该方法的流程图如３ 对该ＬＥＤ调光方法的模拟验证
ＬＥＤ作为我们进行模拟验证的混光光源ꎬ它们的测试参数如表２所示ꎮ
表２ 四种单色ＬＥＤ的光学参数
Ｔａｂｌｅ２ Ｏｐｔｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ４ｍｏｎｏｃｈｒｏｍｅＬＥＤｓ
序号峰值波长/ｎｍ
半高宽/ｎｍ
峰值功率/ｍＷ
１)单色ＬＥＤ参数ꎮ我们选取四种常见的单色
图２所示ꎮ
表１ 控制方法所涉及到的参数及其含义Ｔａｂｌｅ１ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｉｎｖｏｌｖｅｄｖａｒｉａｂｌｅｓｉｎ
ｔｈｉｓｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ
参数描述
ｉ不同波长的ＬＥＤ灯具的编号
ｊ总采样点数ｘ
光谱采样间隔ＰｔＰ[ｊ]目标光谱功率数组ｓＤ[ｊ]调谐光谱功率数组ｉＳ(λ)ＰＷＭ调光占空比系数
ｉ
编号为ｉ的ＬＥＤ灯具在波长λ处的光谱功率
Ｖｉ编号为ｉ的光谱区间内目标光谱与调谐光谱功率之间的差值ηｉ占空比调节率
图２ 照明系统控制方法流程图
Ｆｉｇ２ Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｌｉｇｈｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ
１２４４５２８３５４０３８１４５４
５８０６３５
９８１０４２８
１５８４５
对第二部分中所述的算法进行具体实现 ２)算法实现过程及模拟结果ꎮ我们利用ꎮ首先Ｐｙｔｈｏｎ
ꎬ利用式(１)得到这些到调谐光谱的总光谱功率分布λ)ＬＥＤ灯具的高斯分布函数ꎬ分别为Ｓ(λ)１、Ｓ(２、Ｓ(λ)３、ＤＳＳ((λλ))４ꎬꎮ同时可以得然后ꎬ开始７８０数据采点工作ꎬ对调谐光谱和目标光谱均为在３８０~
的光谱功率数组ｎｍ范围内每隔ꎮ随后５ｎｍꎬ采一个数据点我们依据这四种灯具的峰ꎬ得到相应值波长与半高宽分别设定四个以峰值波长为中间点１)、的合适光谱区间ꎬ它们分别为３８０~４７５ｎｍ(灯具
３)、５０５~５５０ｎｍ法进行迭代运算并最终得到与目标光谱相符的调谐６００~７７５ｎｍ((灯具灯具４)ꎮ２)、最后４８０~ꎬ６７５按照前述的方ｎｍ(灯具光谱ꎮ
我们分别将目标光谱设定为:①利用照明灯具组生成的一种任意光谱ꎻ②冷白光ＬＥＤ光谱ꎬ来测试该方法的效果ꎮ经过数次迭代后的结果如图３所示ꎮ表３将不同目标光谱情况下迭代后得到的调谐光谱与目标光谱进行了比较ꎮ由图３和表３可以看出ꎬ该方法可以很好地将照明系统的光谱、颜色及色温调节到所需要的目标值上ꎬ能够很好地满足不同条件下的照明需求ꎮ
表３ 经过迭代后得到的调谐光谱与目标光谱的比较Ｔａｂｌｅ３ Ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｕｎａｂｌｅｓｐｅｃｔｒｕｍａｆｔｅｒ
ｉｔｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔａｒｇｅｔｓｐｅｃｔｒｕｍ
参数目标光谱由照明灯具组生成目标光谱为冷白光光源目标光谱调谐光谱目标光谱调谐光谱ｕ′０２０４６０２０４１０２０２９０２０１０ＣＣＴｖ′
０４３４３５６４
２０４３４３５２３
２００Δｕ′ｖ′
/Ｋ００００５
６３１１２２８
５６３１４１２５
３０００３４
６８照明工程学报２０１９年２月
标光谱与调谐光谱在色坐标上的欧几里得距离(即两种光源的色差)来判断二者光谱是否一致的方案ꎬ这大大简化了以往的光谱调节技术中需要多次实验才能得到一个理想循环条件的不便ꎮ同时ꎬ该方法引入了国际照明委员会(ＣＩＥ)制定的技术标准ꎬ使得这一方法更加标准化ꎬ更有利于推广ꎮ此外ꎬ该方法采用ＰＷＭ驱动调光技术ꎬ既避免了在模拟调光中出现的光色偏移问题ꎬ又可以使该照明系统在应用于植物工厂照明时实现节约能源的效果[１０]ꎮ
参考文献
[１]张昕昱ꎬ徐景宏ꎬ何子力ꎬ等.多通道光量子传感器的[２]王启星ꎬ徐景宏ꎬ张昕昱ꎬ等.ＬＥＤ植物补光源光量子[３]赵亚辉ꎬ范长江.组合式发光二极管路灯反射器的设[４]王先日ꎬ林国庆.发光二极管调光技术介绍[Ｊ].电工[５]高源ꎬ董建飞ꎬ吴海宁ꎬ等.ＬＥＤ混光光源的光谱配[６]金宇章ꎬ韩秋漪ꎬ张善端.三通道六色ＬＥＤ合成高品
质白光的模拟和计算[Ｊ].照明工程学报ꎬ２０１５ꎬ２６(２):５４￣５９
[７]ＣＩＥＴＮ００１:２０１４ＣｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ[８]黄艳ꎬ任胜东ꎬ陈聪ꎬ等.ＣＩＥ关于光源色差的最新技[９]汤顺青.色度学[Ｍ].北京:北京理工大学出版[１０]丁娟娟.ＬＥＤ不同占空比对生菜生长、产量、品质及
光合特性的影响[Ｄ].杨凌:西北农林科技大学ꎬ２０１４社ꎬ１９９０
术注解解读[Ｊ].照明工程学报ꎬ２０１３ꎬ２４(６):４２￣４４ｆｏｒＬｉｇｈｔＳｏｕｒｃｅｓ.ＣＩＥＣＢꎬ２０１４１５￣１９
电气ꎬ２０１１(１０):６１￣６２
计[Ｊ].光学学报ꎬ２０１４ꎬ５(５):５２０￣５２４２９(２):５３￣５９
设计与应用[Ｊ].照明工程学报ꎬ２０１７ꎬ２８(６):１００
通量密度的数据采集系统[Ｊ].照明工程学报ꎬ２０１８ꎬ
图３ 不同目标光谱情况下迭代后得到的调谐光谱Ｆｉｇ３ Ｔｈｅｔｕｎａｂｌｅｓｐｅｃｔｒｕｍａｆｔｅｒｉｔｅｒａｔｉｏｎｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔａｒｇｅｔｓｐｅｃｔｒｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
比与优化算法[Ｊ].中国照明电器ꎬ２０１５(１１):
４ 总结
我们介绍的方法可以快速、有效、精确且方便地实现对照明系统的调节ꎬ可以使照明系统的光谱、颜色及色温调节到所需要的目标光谱、颜色及色温ꎮ首先ꎬ该方法采用了依据ＬＥＤ灯具的自身属性(峰７８０ｎｍ)进行分组ꎬ再分别的方法ꎬ大大减小了系统的复杂度ꎮ其次ꎬ该方法采用了通过计算目值波长与半高宽等)对人眼可视光谱范围(３８０~
本刊声明
ＶＩＮＩＴＩ)、美国«乌利希期刊指南»(ＵＰＤ)、«中国学术期刊文摘数据库»、«中国学术期刊网络出版总库»
为适应我国信息化建设ꎬ扩大本刊及作者知识信息交流渠道ꎬ本刊已被俄罗斯«文摘杂志»
(ＡＪꎬ
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