2、两通道PWM 调光调色的局限性
理论上,混合光色坐标xm 的取值范围为[xc,xw](设 xc 《 x w),混合光的光度量 Ym 的取值范围为[0, Yc + Y w ]。混合光色度量和光度量所有可能取值所围成的区域称作理论域。事实上,两通道PWM 的调光调色方法并不能实现理论域中的所有取值,而仅可实现部分特定的区域。可实现的区域称作可行域,可行域的边界主要由电力约束条件决定。
2.1、电力约束条件
从实际意义出发,两通道的占空比还应满足0 ≤ Dc ≤1 ,0 ≤ Dw ≤1 ,将式(5)解得的Dc、Dw代入该不等式,经化简后得到两通道PWM 混光下的电力约束条件如下:
上述电力约束条件可由图1 表示,图中x0=(Rc xc + Rwxw ) /(R c +Rw) ,是两种LED占空比之比为1:1 时混合光的色坐标x.图中所示的整个矩形区域就是两通道PWM 混光下的理论域,阴影部分即为可行域。若参与混光的两种LED 已选定,当利用式(5)计算实现期望光色量的占空比时,应首先判断期望值是否在可行域内。若在可行域中,则可利用两通道PWM 混光方法得到。
图1 两通道 PWM 调光调色的理论域和可行域
否则,应考虑更换参与混光的光源。
2.2、局限性的表征
为表征两通道PWM 调光调色的能力,定义可控比,它是可行域与理论域的比值,用公式表示为:
式中:δ 为可控比。将式(7)化简后可得:
从上式可以看出,可控比由参与混光的两光源本身决定,与外在控制方法无关。可控比越大,说明PWM调控裕度越大,实现预期光度、色度值的概率越大。所以,可控比可作为光源组合选择优劣的评判标准。
从图1 中还可以看出:1) 混合光的色度量能且仅能在对应于x0 处取遍所有理论光度值;2) 若混合光的光度量不大于Yc、Yw 中的较小者,则可取遍所有理论色度值。所以要实现所有的色度值,Yc 和Yw 不应相差太大,且两者的较小值应与期望光度值中的最大值相当。同样实验表明,Rc 和Rw 的差值越小,则可控比就越大,两种LED 的利用率就越高。所以,在都能实现期望值的情况下,应选择Rc 和Rw 相差最小的光源组合。