日本爱媛大学开发出使LED亮度感觉翻倍的脉冲驱动控制手法

据悉,日本爱媛大学(えひめだいがく、Ehime University)研究生理工学研究系资讯电子资讯工学专业副教授神野雅文等,利用人眼的感光特性,开发出了可使LED亮度感觉翻倍的脉冲驱动控制手法,成果已在科学技术振兴机构(JST)主办的「四国地区四所大学新技术说明会」上发表。

对LED施加占空比为5%左右、频率为60Hz左右的週期高速脉冲电压时,与施加直流电压时相比,人眼感受到的亮度约为2倍。受验者参与的评测实验显示,采用蓝色LED可感受到的亮度为1.5~1.9倍,绿色LED为2.0~2.2倍,红色LED为1.0~1.3倍。使用这种方法,发光效率为100lm/W的LED的亮度可用50lm/W的LED模拟实现。

人眼的感光方式一般遵循两个法则。一个称为「Broca-Sulzer效应」。就是接受到像快门那样的瞬间闪光后,人眼感受到的亮度是实际亮度的几倍。然而,反復接受瞬间闪光后,人眼会感受到反復时间内的平均亮度,称为「Talbot-Plateau效应」。

神野表示,Talbot-Plateau效应是在以电压週期为数百ms左右低速电源驱动的水银萤光灯的时期发现的。因此,此次想到了以电压週期达数百ns的高速电源来驱动LED。其结果,当使用占空比为5%左右、频率为60Hz左右的脉冲电压时,Broca-Sulzer效应的影响比Talbot-Plateau效应更大,人眼便可感受到更高的亮度。

验证实验使用三种顏色的LED均由日亚化学工业制造,波长为464nm的蓝色LED的型号为「NSPB500S」,波长为520nm绿色的LED为「NSPG510S」,波长为633nm的红色LED为「NSPR510CS」。

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