Matrix beam LED智能光通量輸出系統(tǒng)研究

羅家朗

摘要 分析一種前沿的Matrix beam發(fā)光二板管（ LED）智能光通量輸出系統(tǒng)，側(cè)重于對現(xiàn)階段汽車車燈的Matrix beam發(fā)光二極管的研究，可自由設(shè)置各發(fā)光二極管的電流參數(shù)，因此達(dá)到差異化光通量輸出的目的，進(jìn)而匹配于發(fā)光二極管車燈造型及配光的要求。

【關(guān)鍵詞】Matrix beam LED 智能光通量輸出系統(tǒng) 研究

目前伴隨發(fā)光二極管技術(shù)的全面進(jìn)程，尤其是發(fā)光二極管顆粒能夠經(jīng)差異化的組合形式構(gòu)建各式造型，所以發(fā)光二極管在汽車車燈的應(yīng)用逐漸廣泛。不過因?yàn)閱晤w發(fā)光二極管顆粒自身光通量存在一定的局限性，一定要通過多顆發(fā)光二極管以串并聯(lián)的Matrix beam才可以達(dá)到照明的需要。

現(xiàn)階段發(fā)光二極管依附于其應(yīng)用方式一般擇取串并聯(lián)的Matrix beam結(jié)構(gòu)。在擇取串并聯(lián)Matrix beam結(jié)構(gòu)時(shí)，各發(fā)光二極管的電流要確保統(tǒng)一，光通量輸出也都相對制衡。不過在車燈設(shè)計(jì)的過程，會(huì)存在對Matrix beam發(fā)光二極管顆粒有差異化光通量輸出的需求，舉例說明：在車燈設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)需要幾列發(fā)光二極管有漸變式的效果，或需要特定幾顆發(fā)光二極管的亮度要高一些。針對此需求，文章將以Matrix beam LED智能光通量輸出系統(tǒng)研究作為切入點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上予以深入的探究，相關(guān)內(nèi)容如下所述。

1 Matrix beam發(fā)光二極管智能光通量輸出系統(tǒng)的基本原理

此系統(tǒng)的作用即提供一種Matrix beam發(fā)光二極管智能光通量輸出。針對串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的Matrix beam發(fā)光二極管，通過三極管定量分流的舉措，能夠自由調(diào)節(jié)各發(fā)光二極管上通過的電流參數(shù)，因此達(dá)到Matrix beam發(fā)光二極管光通量智能輸出的要求。

此系統(tǒng)為解決其技術(shù)問題所擇取的技術(shù)舉措即為：Matrix beam發(fā)光二極管智能光通量輸出系統(tǒng)涵蓋發(fā)光二極管拓?fù)?、定量分流機(jī)制與發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)模塊。發(fā)光二極管拓?fù)浼创⒙?lián)拓?fù)錁?gòu)架。定量分流機(jī)制通過Diode、三極管與發(fā)射極電阻所組建，經(jīng)三極管的恒流作用定量分流，去調(diào)節(jié)下屬單顆發(fā)光二極管上通過的電流。發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路通過Resistor所組建，分別驅(qū)動(dòng)各列發(fā)光二極管，為其輸出極值驅(qū)動(dòng)電流。

圖1即Matrix beam發(fā)光二極管智能光通量輸出系統(tǒng)電路，第一步需計(jì)算出Matrixbeam發(fā)光二極管所需的極值電流，第二部，把通過電流最大的發(fā)光二極管排在矩陣的首級(jí)，將此發(fā)光二極管電流視為目標(biāo)參數(shù)，設(shè)置Resistor R3、R4及R5的阻值。DiodeD3，三極管Q4、Q5、Q6以及ResistorR2、R6、R8、Rl0構(gòu)成第一級(jí)定量分流系統(tǒng)，DiodeD2，三極管Ql、Q2、Q3和ResistorRl、R7、R9、Rll組建第二級(jí)定量分流系統(tǒng)，此系統(tǒng)經(jīng)雙Diode輸出的穩(wěn)定電壓及三極管的發(fā)射極電阻，得到三極管的恒定電流Ie，因此能夠定量分流掉一些通過第二級(jí)發(fā)光二極管的電流，進(jìn)而使第二級(jí)發(fā)光二極管的光通量輸出達(dá)到設(shè)計(jì)需求，第三級(jí)原理同上。

2 實(shí)際應(yīng)用分析

2.1 三級(jí)發(fā)光二極管漸暗式光通量輸出

圖2即Matrix beam發(fā)光二極管智能光通量輸出系統(tǒng)三級(jí)發(fā)光二極管漸暗式的應(yīng)用。此案例是3X3的Matrix beam發(fā)光二極管，各列通過的電流分別由ResistorR3、R4、R5輸出，因此電流參數(shù)11=（12-0.8-6.3）伏/100歐姆=0.049安培。因?yàn)榫仃噧?nèi)的第一級(jí)發(fā)光二極管未分流，所以各列內(nèi)第一級(jí)發(fā)光二極管上通過的電流均為0.049安培。不過第二級(jí)發(fā)光二極管并聯(lián)具備分流電路，因此通過第二級(jí)發(fā)光二極管的電流就要去除被分流的電流，所以I2=11-Ifl，而Ifl=（1.4-0.7）伏/50歐姆=0.014安培。因此I2=0.049-0.014=0.035安培。因?yàn)榫仃噧?nèi)的第三級(jí)發(fā)光二極管同樣并聯(lián)有分流電路，由此可證I3=12-If2，而If2=（1.4-0.7）伏/50歐姆=0.014安培。因此I3=0.035-0.014=0.021安培。經(jīng)此類方式既能可以實(shí)現(xiàn)3X3的發(fā)光二極管矩陣，從第一級(jí)至第三級(jí)，各級(jí)發(fā)光二極管通過的電流衰減，光通量的輸出也逐級(jí)衰減，進(jìn)而構(gòu)建漸暗式光通量輸出的Matrix beam發(fā)光二極管。

2.2 同一級(jí)發(fā)光二極管差異化光通量輸出

圖3即Matrix beam發(fā)光二極管智能光通量輸出系統(tǒng)同一級(jí)發(fā)光二極管差異化光通量輸出的應(yīng)用。舉例說明：依附于配光面的需要，發(fā)光二極管6與發(fā)光二極管9的光通量輸出較之同一級(jí)發(fā)光二極管高一些，通過改變ResistorRl0與Rll的阻值，通過增大其阻值，降低分流電路內(nèi)電流的分流量，因此得到較之同一級(jí)其它發(fā)光二極管高的電流值，因此達(dá)到配光需求。

3 總結(jié)

綜上所述，在控制成本的先決條件下，為了達(dá)到Matrix beam發(fā)光二極管差異化光通量輸出的目的，全面利用三極管的電流控制元件的特性組建定量分流電路，可以很容易實(shí)現(xiàn)此類Matrix beam發(fā)光二極管智能光通量輸出系統(tǒng)，這在一定程度上彌補(bǔ)了常規(guī)Resistor驅(qū)動(dòng)模式功能上的弊病，同時(shí)還可以便捷的依附于配光需求，設(shè)計(jì)各發(fā)光二極管上通過的電流，因此實(shí)現(xiàn)智能光通量的輸出。

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