LED舞台和建筑照明的色彩控制

红、绿、蓝（rgb）led可用于建筑和舞台照明系统，用以形成明亮的投影色彩——有时会在rgb组合中添加白色led，从色调、饱和度和亮度方面扩展色彩范围（图1）。无论色彩分量有多少，都必须精确控制每个色彩分量的亮度，以便对色彩进行预测或是补偿led之间的色差。可用色彩的数量取决于每个组成色的可分辨亮度级的数量。一些系统提供分辨率低至全亮度1／256（8位）。也可能实现更高的分辨率，并产生更多的色彩（图2），形成更强的控制力。
图1．cree xm－l rgbw高功率led可由两个lt3964 led驱动器驱动，每通道调光精度可达1：8192。
控制宽led亮度范围最精确的方法是使用pwm调光控制。内置pwm调光时钟和数字寄存器（用于设置调光比）的led驱动器是rgbw系统的最佳选择。对于大型复杂系统——由许多不同rgbw led构成的系统——使用串行通信总线可在数字增强型led驱动器中实现这些寄存器的动态设置。
图3所示为rgbw led的两种驱动和调光方法。第一种是矩阵led调光器方案，它曾经是高功率rgbw led阵列的最佳数控方式。第二种是直接驱动方案，它采用四个分立的数字增强型led驱动器，每种色彩（r、g、b和w）各一个，更精确、更高效、纹波更低。在这种系统中，每个单独的led或led串的电流或pwm调光波形均由其自己的led驱动器和控制信号驱动，如图2所示。在矩阵调光器方案中，单个led调光器可控制多达8个led的pwm电流。该系统额外需要一条高压线和一个低输出电容降压led驱动器，用于驱动led串。高压轨可能需要一个额外的升压调节器，led电流（来自低输出电容降压驱动器）可能有高纹波。
图2．i2c控制的lt3964 rgbw led驱动器可为舞台或建筑照明装置中使用的高功率led提供前所未有的色彩控制能力。驱动器解决方案通常提供8位色彩分辨率。基于lt3964的解决方案可实现13位色彩分辨率——使用本文中介绍的比较简单的降压驱动设置可以轻松实现。
图3．大型rgbw led阵列的两种供电和色彩控制（分量调光）方法：（a）使用lt3965的矩阵调光器与（b）lt3964直驱解决方案。lt3964非矩阵解决方案具有更出色的色彩控制能力，卓越的效率和更低的纹波。
采用大量rgbw led的照明系统需要大量的驱动器，并且控制信号要与这些驱动器同步。性能最好的方法是用高性能led驱动器直接控制每个led。在这种方法下，既能控制每个led的pwm调光及直流电流和电压，还能将纹波降至最低水平，并大幅提高可预测能力。使用通过串行总线控制的双降压led驱动器lt3964，可以轻松实现这类系统。
具有i2c调光控制能力的双降压led驱动器
具有i2c控制和报告功能的lt3964双降压led驱动器是一款理想的解决方案，可以通过串行通信技术驱动具有高电流和高带宽的多个led或led串。降压调节器具有固有的高带宽，lt3964在单个封装中有集成了两个36 v、2 mhz同步和高频降压led驱动器，还集成了2 a开关，可以相对轻松地驱动多通道大电流led。
i2c串行通信功能简化了每个lt3964支持的两个独立高电流led通道的模拟和pwm调光功能，在单个i2c总线上有多达八个不同的lt3964地址。例如，图4中的2 mhz双通道1a降压led驱动器示例电路具有高效率和超小尺寸等特点，可将其更改为通过34 v至36 v输入为每个通道提供高达30 v的led电源（如数据手册中所示），效率高于90％。
图4．2 mhz双通道1a（或以上）降压led驱动器演示电路dc2424a具有高效率和紧凑布局的特点。如数据表所示，可将其更改为通过34 v至36 v输入为每个通道提供高达30 v的led电源——效率高于90％。

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