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LED灯饰厂家:模拟、脉宽调制和三端双向可控硅开关调光方案

发表时间:2021-01-27 03:13
文章附图

LED调光解决方案和规格不断变化,一直到现在都没有固定下来,所以市场上有三种调光方案,分别是PWM、模拟和晶闸管(TRAIC)。其中PWM和仿真方法相对简单,但需要搭建调光基础设施和新的调光控制器。

模拟调光方案的缺点是LED电流的调节范围限制在某个最大值和最大值的10%左右(10:1调光范围)。因为LED的色谱与电流有关,所以这种方法不适合某些应用。

脉宽调制调光方案以足够快的速度在零电流和最大LED电流之间切换,以掩盖视觉闪烁(通常高于100兆赫兹)。该占空比改变有效平均电流,从而实现高达3000:1的调光范围(仅受最小占空比的限制)。由于LED电流要么处于最大值,要么处于关断状态,所以这种方法还有一个优点,就是避免了电流变化时LED发生色偏,这在使用模拟调光时非常常见。

SangCheolHer看好triac调光方案的市场前景,他说:“TRIAC(双线调光)将成为一种非常受欢迎的解决方案,因为这项技术完全可以在不做任何改变的情况下使用传统系统。此外,它可以扩展到三线调光,以避免与低功率因数值相关的缺陷。”

三端双向可控硅调光是当今业界非常热门的话题。最初,三端双向可控硅开关调光器是为白炽灯设计的,但大多数用户希望同一个三端双向可控硅开关调光器也能调暗替代的发光二极管灯。梁厚泉表示,“DiodesZetex可以为客户提供所有调光解决方案(包括PWM、模拟、TRIAC)。例如,ZXLD1362LED驱动器使用ADJ引脚实现模拟和脉宽调制调光,为客户带来了极大的设计灵活性。”

但郑宗谦认为,市场上三端双向可控硅调光器的应用方案应该只是过渡性的,长远来看应该采用PWM调光。他介绍了以下三个主要决定性因素:

1.用PWM调零到最亮不会有闪烁;

2.性能会更好。由于调光输出功率采用功率因数校正电路,这符合全球强制要求照明使用功率因数。虽然这个要求一般是从25W开始要求的,但是美国要求从零瓦开始照明的强制功率因数校正电路。如果使用TRAIC调光,会牺牲功率因数,增加电路的复杂度。所以,PWM调光可以提供最好的性能选择,也是未来的趋势;

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3.成本会更好。使用PWM调节占空比不需要太多额外的控制电路成本。

AlexanderSommer也看好PWM调光方案的前景。他说:“相比模拟调光方式,LED的PWM调光方式有以下优点:

1.更高的效率;2.无论调光程度如何,都允许LED在优化恒流下工作;3.LED的色调在整个调光范围内是一致的(色调像流明输出一样随LED的工作电流而变化)。"

徐瑞宝也坦言:“个人认为,调制方式的选择不应该取决于LED的功率。这取决于最终产品的应用要求。比如显示器背光或者LED装饰灯可以选择PWM调光方式,颜色一致性好,亮度等级高。但是,对于一般的家用照明或商用照明,也可以选择模拟调光或TRIAC,但会出现偏色,调光水平会非常低。”

梁厚泉还说:“为了实现连续调光时的无闪烁,大多数客户喜欢选择PWM调光,因为它可以提供更大的调光范围和更好的线性度。根据您使用的调光频率,闪烁可以最小化。模拟调光更容易实现,因为它只需要一个DC电压来调光发光二极管而不闪烁。但总的来说,调光范围更窄。”

对于由多个发光二极管组成的大功率照明应用,确保每个发光二极管具有均匀的亮度并且不产生任何闪烁已经成为主要的设计障碍,但是脉宽调制方法可以容易地解决调光期间的闪烁问题。“如果脉宽调制调制器的占空比能够保持恒定,应该不会出现光亮度不均匀的问题。”吴智敏说:“国家半导体的LED驱动器不仅能保证输出电流均匀,还能保证画面有非常高的明暗对比。从这些方面来说,我们的LED驱动器比市场上的同行都要好。”

TonyArmstrong指出,简而言之,最终用户采用的调光方式将在很大程度上取决于LED本身的最终用途。例如,在使用发光二极管为显示器提供背光的汽车信息娱乐系统中,环境照明的亮度范围非常宽,从阳光充足时的极度明亮到没有月亮时的黑暗。由于人眼对环境光照条件的微小变化极为敏感,因此需要3000:1的宽调光范围。这将要求发光二极管驱动电路采用脉宽调制调光方法。

然而,他补充说:“在LED路灯中,因为灯通常是打开或关闭的,所以只需要有限的调光范围。在这种情况下,只有简单的模拟调光方法才能满足要求。”

如前所述,小于25W的LED照明应用主要替代标准白炽灯和卤素灯。在这个功率范围内,最可能的应用之一是取代白炽灯或由基于三端双向可控硅开关(TRIAC)的调光器控制的节能灯。目前市场上有前沿调光器和后沿调光器,这对整体兼容性带来挑战,因为从EMI的角度来看TRIAC调光非常差。

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“对于要求最佳性价比的非调光应用,使用英飞凌TDA4863G等DCMPFC的单级PFC反激拓扑是一个合适的选择。”AlexanderSommer认为,“25W及以上功率范围的LED照明应用面向更专业的市场。调光控制方法的选择将取决于它是替代还是新安装。数字照明控制(如DALI或无线解决方案)允许更精确地控制调光级别和更多功能,如日光调光和占空比检测。替代安装可能需要与旧的模拟1-10V调光控制器兼容。”

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