В статье "Табличный калькулятор светодиодов" рассматривался подробный расчет баланса белого цвета на основе модели спектра светодиодов, кривой видности, кривых CIE по цветам и т.д. Результатом были точные расчетные данные, на основе которых можно качественно проектировать светодиодные системы.
Но, иногда, хочется чего-нибудь попроще (горбушку хлеба вместо пирожного). В светотехнике мы оперируем числами с точностью до 3 или 4 знаков. Вместе с тем, обычные светотехнические измерения ограничиваются точностью приборов 5 - 10 процентов. Используемые для управления токовые драйвера имеют погрешность 10 процентов от микросхемы к микросхеме и 5 процентов внутри одной микросхемы. Все это наводит на мысль об упрощении расчетов, с учетом того, что конечное слово в итоге будет за потребителем, говорим ли мы о светодиодном экране или источнике освещения.
1. Как обычно, начинаем с шага пикселей и яркости. Зададим шаг p=10 мм и яркость B=8 ККд/м2. Тогда сила составит I=B*p^2=8000*0,01^2=0,8 Кд.
2. Выбираем светодиоды (светодиод) с суммарной силой света не менее 0,8 Кд. Например, светодиод CLX6A-FKB с суммарной силой света 0,7+1,4+0,4=2,5 Кд.
3. Не глядя на конкретные длины волн, определим примерный баланс как W=0,3R+0,6G+0,1B.
4. Определяем силу света по каждому цвету, как произведение требуемой силы света на коэффициенты баланса: Ir=0,8*0,3=0,21 Кд, Ig=0,8*0,6=0,48 Кд, Ib=0,8*0,1=0,08 Кд.
5. Считаем коэффициенты пересчета, как отношение требуемой силы света к паспортной: Kr=0,21/0,7=0,3, Kg=0,48/1,4=0,34, Kb=0,08/0,4=0,2.
6. С учетом этих коэффициентов предварительно задаем рассчитанную силу света, либо по току, резисторами драйверов постоянного тока, либо по ШИМ (широтно- импульсной модуляции).
7. Окончательную юстировку белого цвета производим уже в собранной системе, в соответствии с пожеланиями потребителя. Для этого используем соответствующий программный продукт, например, LedStudio.
Расчет закончен.
Для мощного RGB диода все еще проще. Шаг пикселей не нужен. Нужна только сила света. Для примера возьмем 3-вт RGB светодиод с силой света Ir=45 Кд, Ig=65 Кд, Ib=20 Кд. С учетом баланса по белому получим: Ir=33 Кд, Ig=65 Кд, Ib=11 Кд, Iw=108 Кд. Для управления диодом можно использовать драйвера постоянного тока, например, такие как LM317. Величина тока, задаваемого резисторами, составит 0,35*33/45=0.25 а по красному, 0.35 а - по зеленому и 0,35*11/20=0.19 а - по синему кристаллу.
Регулируя в небольших пределах ток, потребитель может выставить теплый, нейтральный или холодный белый свет. Освещенность от такого диода на расстоянии один метр составит: E=I/d^2=108/1=108 люкс.
