调光方式对医用红光LED 温升的影响
2021-05-12贾志超
电子设计工程 2021年8期
贾志超,赵 丽,何 林
(天津职业技术师范大学天津市信息传感与智能控制重点实验室,天津 300222)
LED 因其优良的特性在医疗领域展现出很好的应用价值,在心血管系统疾病光疗研究中,红光LED具有较好的效果[1],可穿戴式光疗设备是目前的研究重点之一。如何降低LED 温升是光疗设备研制中重点考虑的问题之一,LED 温度过高将影响使用寿命,造成光衰,对人体皮肤也会造成损伤[2-3]。PWM 和模拟调光作为两种典型调光方式,目前,对这两种调光方式在LED 色温和驱动电源设计影响方面研究较多,但缺乏对不同调光方式下LED 温升影响差异的研究,PWM 调光时,输入电流大于平均等效电流,仅靠改变信号占空比进行调光,可能会造成多余电流加剧温升的结果[4]。针对以上问题,进行实验对比,研究两种调光模式下LED 温升率的差异,通过同时改变输入电流和PWM 信号占空比,即混合调光的方式,找到输入电流和PWM 占空比最小的温升组合。
1 LED调光与温升
在LED 光疗研究中,往往需要进行不同光照度的照射实验,从而研究得到最佳治疗效果的光照参数。目前,LED 调光方式主要分为模拟调光和PWM调光两种。
1.1 模拟调光
模拟调光通过改变流过LED 的电流值对发光亮度进行调节,该调光方式可实现电流值的连续变化,使得LED 发光亮度连续变化,故也称为线性调光。模拟调光电路较为简单,可通过调节串联电阻值或改变模拟输入电压值的方式实现。但模拟调光改变电流值,会使LED 发生色偏[5-6]。
1.2 PWM调光
PWM 调光通过脉冲宽度调制信号控制流过LED 电流的通断,调节PWM 信号占空比,就可得到相应的等效平均电流。……
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