作种光源调光重仅家居中更舒适环境日说 削减必电光线进步实现节减排目更加重件事 LED 光源说调光荧光灯节灯高压钠灯等更简洁实现更应种类 型 LED 灯具中加调光功
第局部 承受直流电源LED 调光技术．调正电流方法调亮度
转变LED 亮度简洁实现首先想转变驱动电流LED 亮度驱动电流直接成正关系图 1 中显示 Cree 公司 XLampXPG 输出相光强正电流关系
图 1 XLampXPG 输出相光强正电流关系
图中知假设350mA 时光输出作 100 200mA 时光输出约
60100mA 时约 25调电流简洁实现亮度调整
11 调整正电流方法
调整LED 电流简洁方法转变LED 负载串联电流检测电阻〔图2a〕全部DCDC 恒流芯片检测电流接口检测电压芯片部参考电压较掌握电流恒定检测电阻值通常零点欧假设墙装零点欧电位器调整电流引线电阻会零点欧 芯片供掌握电压接口转变输入掌握电压转变输出恒流值例凌特 公司LT3478〔图 2b〕转变R1 R2 值转变输出恒流值
〔a〕 〔b〕
图 2 输出恒流值调整
〔a〕 〔b〕
12 调正电流会色谱偏移
然调正电流方法调亮度会产生问题调亮度时会转变光谱色温目前白光 LED 兰光 LED 激发黄色荧光粉产生正电流减时蓝光 LED 亮度增加黄色荧光粉厚度没例减薄光谱波长增长具体实例图 3 示
图 3 波长正电流关系
正电流 350mA 时波长 5458nm正电流减 200mA 时 波长 5486nm正电流减 100mA 时波长 5502nm
正电流转变会引起色温变化〔图 4〕
图 4 白光 LED 色温正电流关系
图 4 知正电流 350mA 时色温 5734K正电流增加 350mA时色温偏移 5636K电流进步减时色温会暖色变化
固然问题般实际明中算问题然承受 RGB LED 系统中会引起彩色偏移眼彩色偏差格外敏感允许
13 调电流会产生恒流源法工作严峻问题
然具体实现中调正电流方法调光会产生更严峻问题
知道 LED 通常 DCDC 恒流驱动电源驱动类恒流驱动源通常分升压型降压型两种〔固然升降压型效率低价钱贵常〕底承受升压型降压型电源电压 LED 负载电压间关系算假设电源电压低负载电压承受升压型假设电源电压高负载电压承受降压型 LED 正电压正电流算 LED 伏安特性〔图
5〕知正电流变化会引起正电压相应变化精准说正电流减会引起正电压减电流调低时候LED 正电压着降低会转变电源电压负载电压间关系
图 5 LED 伏安特性
例输入 24V LED 灯具中承受 8 颗 1W 功率 LED 串联起正电流 350mA 时 LED 正电压 33V 8 颗串联 264V输入电压高应承受升压型恒流源调光电流降 100mA时候正电压 28V8 颗串联 224V负载电压变成低电源电压样升压型恒流源根法工作应承受降压型升压型恒流源肯定工作降压行终 LED 会消灭闪耀现象实际承受升压型恒流源调正电流调光时调低亮度肯定会产生闪耀现象时候 LED 负载电压肯定低电源电压解中问题总调光电路里找问题徒劳益
承受降压型恒流源问题会少假设原电源电压高负载电压亮度低调负载电压降低需降压型恒流源假设调
格外低正电流LED 负载电压变低时候降压格外超出种降压型恒流源正常工作范围会法工作产生闪耀
14 长时间工作低亮度会降压型恒流源效率降低温升增高 法工作
般认调光降低恒流源输出功率行会引起降压型恒流源功耗加温升增高殊知降低正电流时引起正电压降低会降压降低降压型恒流源效率降压关降压越效率越低损耗芯片功耗越图 6 SLM2842J 效率降压关系曲线
图 6 降压型恒流源效率降压关系
图中输入电压 35V输出电流 2A输出电压 30V 时效率高达 978输出电压降低 20V 时效率降 96输出电压降低10V 时效率降低 92三种状况输出功率次 60W40W 20W损耗功率次12W16W16W两种状况功耗增33假设恒流模块散热系统设计格外界增加 33耗散功率会芯片结温升致发生温保护法工作严峻时芯片烧毁
15 调整正电流法准确调光
正电流光输出完全正关系 LED 会正电流光输出关系曲线调整正电流方法难实现准确光输出掌握
二．承受脉宽调制〔PWM〕调光
LED 二极实现快速开关开关速度高达微秒发光器件法较电源改成脉恒流源转变脉宽度方法转变亮度种方法称脉宽调制〔PWM〕调光法图 7 表示种脉宽调制波形假设脉周期 tpwm脉宽度 ton工作 D〔称孔度〕 tontpwm转变恒流源脉工作转变LED 亮度
图 7 转变脉宽度方法转变 LED 亮度
21 实现 PWM 调光
具体实现 PWM 调光方法 LED 负载中串入 MOS 开关〔图 8〕 串 LED 阳极恒流源供电
图 8 PWM 信号快速通断 LED 串
然 PWM 信号加 MOS 栅极快速开关串LED实现调光少恒流芯片身带 PWM 接口直接承受 PWM 信号输出掌握 MOS 开关种 PWM 调光方法优缺点呢？
31 控硅调光缺点问题
然控硅调光存系列问题
控硅破坏正弦波波形降低功率素值通常 PF 低 05 导通角越时功率素越差〔14 亮度时 025〕
样非正弦波形加谐波系数
非正弦波形会线路产生严峻干扰信号〔EMI〕
低负载时简洁稳定必需加泄流电阻泄流电阻少消耗 12 瓦功率
般控硅调光电路输出 LED 驱动电源时会产生意想问题 输入端 LC 滤波器会控硅产生振荡种振荡白炽灯谓白炽灯热惯性眼根出种振荡 LED 驱动电源会产生音频噪声闪耀
32 控硅调光优势
控硅调光然缺点问题着肯定优势已白炽灯卤素灯结成联盟占调光市场假设 LED 想取代控硅调光白炽灯卤素灯灯具位置控硅调光兼容
具体说已安装控硅调光白炽灯卤素灯方墙已安装控硅调光开关旋钮墙壁里已安装通灯具两根连接线更换墙控硅开关增加连接线数目简洁简洁方法什变灯头白炽灯拧换带兼容控硅调光功 LED 灯泡种战略 LED 日光灯样做成现 T10T8 荧光灯尺寸完全样需专业电工般老百姓直接更换 快普国外生产 LED 驱动 IC 厂商开发出兼容现控硅调光 IC
33 兼容控硅调光 LED 驱动 IC
目前市场恩智浦 SSL21012国半 LM3445iWatt iW3610
OnSemi NCL3000 四种兼容控硅调光驱动 IC特点
般反激式 IC 处检测出控硅导通角确定LED 电流进展调光预备具体介绍工作原理性认 LED 调光方
34 兼容控硅调光问题缺点
跨国芯片公司推出兼容现控硅调光芯片解决方案类解决方案值推举缘：
控硅技术具半世纪陈旧技术具前述缺点种早该淘汰技术应白炽灯卤素灯时退出历史舞台
类芯片称具PFC改善功率素实际改善作控硅负载功率素接纯阻白炽灯卤素灯没改善包括控硅整系统功率素
全部兼容控硅 LED 调光系统整体效率格外低没考虑稳定工作需泄流电阻损耗完全损坏LED 高效
全部控硅LED 调光系统调整LED 正电流存着前面述色谱偏移等缺点
安装控硅调光白炽灯卤素灯占例万分墙里安装控硅开关 例控硅调光灯具里连万分绝数安装控硅调光台 灯床头灯立灯更况市面十种规格控硅晶体调光开关实际开发IC 根行兼容全部控硅开关兼容中局部
LED 种全创世纪技术着较优越性完全没必落控硅牺牲LED 优点更应安装墙控硅开关实现LED 调光
四． LED 调光系统
LED 底应承受什样调光系统呢？
41 PWM 调光：
前面已说 LED 调光承受 PWM 调光承受 PWM 调光时墙开关里安装简洁PWM 发生器然利电位器掌握PWM 工作实现调光假设开关灯亮灭需加线法兼容原墙里控硅开关引线原控硅开关引线 2 根调光开关优点难兼容实际真正常调光灯具台灯立灯调光开关安装电源线 墙里谓利墙里两根引线说PWM 调光直接应调光型台灯
42 分段式开关调光
台湾家公司推出种称EZDimmingGM6182 四段开关调光失种方案利墙般电灯开关实现 4 段调光第次开全亮次次开60亮度第三次开 40亮度第四次开 20亮度种系统优点利般墙开关实现调光功率素高达 092 没产生干扰信号虑缺点法连续调光操作麻烦
43 遥控式调光
承受红外遥控器 LED 实现调光固然抱负解决方案实现开关灯PWM 连续调光缺点钱高没统规格高档住宅
实应回想想调光目应什前面全部提调光目 满足居家场合需光强例电视时候暗 书时候亮住宅里少办公室商场工厂学校安装调光灯方绝数安装荧光灯节灯行进展调光者难 实现连续调光
五．划时代节调光
类意识肯定千方百计节减排解决气变暖迫切问题 削减明电作重问题提日程明电占总耗 20幸消灭高效节 LEDLED 身白炽灯节 5 倍 荧光灯节灯节倍左右荧光灯节灯样含汞假设够利调光节格外重节手段全部光源简洁实现调光简洁调光正 LED 优点场合实需开灯者少需亮灯开亮例半夜拂晓时段路灯 铁车厢开郊区面时车厢里明灯更常见阳光明媚时窗口办公室学校工厂等荧光灯开里方天知道铺张少电高压钠灯荧光灯吸顶灯节灯根法调光算现改 LED 调光电完全节约
灯具调光说家庭壁调光应场合市场反路灯办公室商场学校工厂需调光更重场合市场巨节观场合需手动调光动调光智调光
51 路灯调光
般说路灯半夜没什处通常做法 12 点关灯者开半亮度合理做法交通流量掌握路灯亮度 甚完全适应掌握亮度图 10 交通流量统计值调整路灯亮度例子
图 10 交通流量统计值智调整路灯亮度
实现种智调光实际格外简洁区交通流量统计值曲线输入单片机曲线出 PWM 调光信号恒流驱动源实现
52 光敏动调光 LED 灯
减强日光必明承受光敏动调光 LED 日光灯〔 LED 灯具〕方框图图 11 示
图 11 光敏动调光 LED 灯具方框图实物图
光敏元件作感受四周日光假设日光越强输出 PWM 信号全部日光 LED 灯具〔例LED 日光灯〕亮度调暗调光信号发生器调整 LED 灯具灯具恒流驱动源带 PWM 调光掌握接口种调光系统身效率高达 92存墙控硅调光线路兼容性问题种全动适应节调光荧光灯节灯高压钠灯等气体放电根法实现 LED 灯具擅长
完毕语
目前全国安装日光灯节灯数量格外惊工信部统计 国 2023 年荧光灯生产量超 40 亿支中出口高达 386 亿支中国明协会统计国年消耗荧光灯数量约 4 亿支假定中国荧光灯实际量 10 亿支〔数安装办公室商场工厂〕假定支天均开灯 4 时支均功率 25W〔12 米 T8 荧光灯额定功率 36W功耗 40W 国产荧光灯实际功率较低假定 25W〕天耗电 01 度年耗电 365 度节假日 30 度10 亿支 300 亿度换成 LED 日光灯少节半 150 亿度承受动调光少节 10 15 亿度度电 07 元计算节约 105 亿元格外观数字数字没包括马 LED 换节灯白炽灯节调光力进展节适应调光 LED 调光重点方
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第局部 承受直流电源LED 调光技术．调正电流方法调亮度
转变LED 亮度简洁实现首先想转变驱动电流LED 亮度驱动电流直接成正关系图 1 中显示 Cree 公司 XLampXPG 输出相光强正电流关系
图 1 XLampXPG 输出相光强正电流关系
图中知假设350mA 时光输出作 100 200mA 时光输出约
60100mA 时约 25调电流简洁实现亮度调整
11 调整正电流方法
调整LED 电流简洁方法转变LED 负载串联电流检测电阻〔图2a〕全部DCDC 恒流芯片检测电流接口检测电压芯片部参考电压较掌握电流恒定检测电阻值通常零点欧假设墙装零点欧电位器调整电流引线电阻会零点欧 芯片供掌握电压接口转变输入掌握电压转变输出恒流值例凌特 公司LT3478〔图 2b〕转变R1 R2 值转变输出恒流值
〔a〕 〔b〕
图 2 输出恒流值调整
〔a〕 〔b〕
12 调正电流会色谱偏移
然调正电流方法调亮度会产生问题调亮度时会转变光谱色温目前白光 LED 兰光 LED 激发黄色荧光粉产生正电流减时蓝光 LED 亮度增加黄色荧光粉厚度没例减薄光谱波长增长具体实例图 3 示
图 3 波长正电流关系
正电流 350mA 时波长 5458nm正电流减 200mA 时 波长 5486nm正电流减 100mA 时波长 5502nm
正电流转变会引起色温变化〔图 4〕
图 4 白光 LED 色温正电流关系
图 4 知正电流 350mA 时色温 5734K正电流增加 350mA时色温偏移 5636K电流进步减时色温会暖色变化
固然问题般实际明中算问题然承受 RGB LED 系统中会引起彩色偏移眼彩色偏差格外敏感允许
13 调电流会产生恒流源法工作严峻问题
然具体实现中调正电流方法调光会产生更严峻问题
知道 LED 通常 DCDC 恒流驱动电源驱动类恒流驱动源通常分升压型降压型两种〔固然升降压型效率低价钱贵常〕底承受升压型降压型电源电压 LED 负载电压间关系算假设电源电压低负载电压承受升压型假设电源电压高负载电压承受降压型 LED 正电压正电流算 LED 伏安特性〔图
5〕知正电流变化会引起正电压相应变化精准说正电流减会引起正电压减电流调低时候LED 正电压着降低会转变电源电压负载电压间关系
图 5 LED 伏安特性
例输入 24V LED 灯具中承受 8 颗 1W 功率 LED 串联起正电流 350mA 时 LED 正电压 33V 8 颗串联 264V输入电压高应承受升压型恒流源调光电流降 100mA时候正电压 28V8 颗串联 224V负载电压变成低电源电压样升压型恒流源根法工作应承受降压型升压型恒流源肯定工作降压行终 LED 会消灭闪耀现象实际承受升压型恒流源调正电流调光时调低亮度肯定会产生闪耀现象时候 LED 负载电压肯定低电源电压解中问题总调光电路里找问题徒劳益
承受降压型恒流源问题会少假设原电源电压高负载电压亮度低调负载电压降低需降压型恒流源假设调
格外低正电流LED 负载电压变低时候降压格外超出种降压型恒流源正常工作范围会法工作产生闪耀
14 长时间工作低亮度会降压型恒流源效率降低温升增高 法工作
般认调光降低恒流源输出功率行会引起降压型恒流源功耗加温升增高殊知降低正电流时引起正电压降低会降压降低降压型恒流源效率降压关降压越效率越低损耗芯片功耗越图 6 SLM2842J 效率降压关系曲线
图 6 降压型恒流源效率降压关系
图中输入电压 35V输出电流 2A输出电压 30V 时效率高达 978输出电压降低 20V 时效率降 96输出电压降低10V 时效率降低 92三种状况输出功率次 60W40W 20W损耗功率次12W16W16W两种状况功耗增33假设恒流模块散热系统设计格外界增加 33耗散功率会芯片结温升致发生温保护法工作严峻时芯片烧毁
15 调整正电流法准确调光
正电流光输出完全正关系 LED 会正电流光输出关系曲线调整正电流方法难实现准确光输出掌握
二．承受脉宽调制〔PWM〕调光
LED 二极实现快速开关开关速度高达微秒发光器件法较电源改成脉恒流源转变脉宽度方法转变亮度种方法称脉宽调制〔PWM〕调光法图 7 表示种脉宽调制波形假设脉周期 tpwm脉宽度 ton工作 D〔称孔度〕 tontpwm转变恒流源脉工作转变LED 亮度
图 7 转变脉宽度方法转变 LED 亮度
21 实现 PWM 调光
具体实现 PWM 调光方法 LED 负载中串入 MOS 开关〔图 8〕 串 LED 阳极恒流源供电
图 8 PWM 信号快速通断 LED 串
然 PWM 信号加 MOS 栅极快速开关串LED实现调光少恒流芯片身带 PWM 接口直接承受 PWM 信号输出掌握 MOS 开关种 PWM 调光方法优缺点呢？
31 控硅调光缺点问题
然控硅调光存系列问题
控硅破坏正弦波波形降低功率素值通常 PF 低 05 导通角越时功率素越差〔14 亮度时 025〕
样非正弦波形加谐波系数
非正弦波形会线路产生严峻干扰信号〔EMI〕
低负载时简洁稳定必需加泄流电阻泄流电阻少消耗 12 瓦功率
般控硅调光电路输出 LED 驱动电源时会产生意想问题 输入端 LC 滤波器会控硅产生振荡种振荡白炽灯谓白炽灯热惯性眼根出种振荡 LED 驱动电源会产生音频噪声闪耀
32 控硅调光优势
控硅调光然缺点问题着肯定优势已白炽灯卤素灯结成联盟占调光市场假设 LED 想取代控硅调光白炽灯卤素灯灯具位置控硅调光兼容
具体说已安装控硅调光白炽灯卤素灯方墙已安装控硅调光开关旋钮墙壁里已安装通灯具两根连接线更换墙控硅开关增加连接线数目简洁简洁方法什变灯头白炽灯拧换带兼容控硅调光功 LED 灯泡种战略 LED 日光灯样做成现 T10T8 荧光灯尺寸完全样需专业电工般老百姓直接更换 快普国外生产 LED 驱动 IC 厂商开发出兼容现控硅调光 IC
33 兼容控硅调光 LED 驱动 IC
目前市场恩智浦 SSL21012国半 LM3445iWatt iW3610
OnSemi NCL3000 四种兼容控硅调光驱动 IC特点
般反激式 IC 处检测出控硅导通角确定LED 电流进展调光预备具体介绍工作原理性认 LED 调光方
34 兼容控硅调光问题缺点
跨国芯片公司推出兼容现控硅调光芯片解决方案类解决方案值推举缘：
控硅技术具半世纪陈旧技术具前述缺点种早该淘汰技术应白炽灯卤素灯时退出历史舞台
类芯片称具PFC改善功率素实际改善作控硅负载功率素接纯阻白炽灯卤素灯没改善包括控硅整系统功率素
全部兼容控硅 LED 调光系统整体效率格外低没考虑稳定工作需泄流电阻损耗完全损坏LED 高效
全部控硅LED 调光系统调整LED 正电流存着前面述色谱偏移等缺点
安装控硅调光白炽灯卤素灯占例万分墙里安装控硅开关 例控硅调光灯具里连万分绝数安装控硅调光台 灯床头灯立灯更况市面十种规格控硅晶体调光开关实际开发IC 根行兼容全部控硅开关兼容中局部
LED 种全创世纪技术着较优越性完全没必落控硅牺牲LED 优点更应安装墙控硅开关实现LED 调光
四． LED 调光系统
LED 底应承受什样调光系统呢？
41 PWM 调光：
前面已说 LED 调光承受 PWM 调光承受 PWM 调光时墙开关里安装简洁PWM 发生器然利电位器掌握PWM 工作实现调光假设开关灯亮灭需加线法兼容原墙里控硅开关引线原控硅开关引线 2 根调光开关优点难兼容实际真正常调光灯具台灯立灯调光开关安装电源线 墙里谓利墙里两根引线说PWM 调光直接应调光型台灯
42 分段式开关调光
台湾家公司推出种称EZDimmingGM6182 四段开关调光失种方案利墙般电灯开关实现 4 段调光第次开全亮次次开60亮度第三次开 40亮度第四次开 20亮度种系统优点利般墙开关实现调光功率素高达 092 没产生干扰信号虑缺点法连续调光操作麻烦
43 遥控式调光
承受红外遥控器 LED 实现调光固然抱负解决方案实现开关灯PWM 连续调光缺点钱高没统规格高档住宅
实应回想想调光目应什前面全部提调光目 满足居家场合需光强例电视时候暗 书时候亮住宅里少办公室商场工厂学校安装调光灯方绝数安装荧光灯节灯行进展调光者难 实现连续调光
五．划时代节调光
类意识肯定千方百计节减排解决气变暖迫切问题 削减明电作重问题提日程明电占总耗 20幸消灭高效节 LEDLED 身白炽灯节 5 倍 荧光灯节灯节倍左右荧光灯节灯样含汞假设够利调光节格外重节手段全部光源简洁实现调光简洁调光正 LED 优点场合实需开灯者少需亮灯开亮例半夜拂晓时段路灯 铁车厢开郊区面时车厢里明灯更常见阳光明媚时窗口办公室学校工厂等荧光灯开里方天知道铺张少电高压钠灯荧光灯吸顶灯节灯根法调光算现改 LED 调光电完全节约
灯具调光说家庭壁调光应场合市场反路灯办公室商场学校工厂需调光更重场合市场巨节观场合需手动调光动调光智调光
51 路灯调光
般说路灯半夜没什处通常做法 12 点关灯者开半亮度合理做法交通流量掌握路灯亮度 甚完全适应掌握亮度图 10 交通流量统计值调整路灯亮度例子
图 10 交通流量统计值智调整路灯亮度
实现种智调光实际格外简洁区交通流量统计值曲线输入单片机曲线出 PWM 调光信号恒流驱动源实现
52 光敏动调光 LED 灯
减强日光必明承受光敏动调光 LED 日光灯〔 LED 灯具〕方框图图 11 示
图 11 光敏动调光 LED 灯具方框图实物图
光敏元件作感受四周日光假设日光越强输出 PWM 信号全部日光 LED 灯具〔例LED 日光灯〕亮度调暗调光信号发生器调整 LED 灯具灯具恒流驱动源带 PWM 调光掌握接口种调光系统身效率高达 92存墙控硅调光线路兼容性问题种全动适应节调光荧光灯节灯高压钠灯等气体放电根法实现 LED 灯具擅长
完毕语
目前全国安装日光灯节灯数量格外惊工信部统计 国 2023 年荧光灯生产量超 40 亿支中出口高达 386 亿支中国明协会统计国年消耗荧光灯数量约 4 亿支假定中国荧光灯实际量 10 亿支〔数安装办公室商场工厂〕假定支天均开灯 4 时支均功率 25W〔12 米 T8 荧光灯额定功率 36W功耗 40W 国产荧光灯实际功率较低假定 25W〕天耗电 01 度年耗电 365 度节假日 30 度10 亿支 300 亿度换成 LED 日光灯少节半 150 亿度承受动调光少节 10 15 亿度度电 07 元计算节约 105 亿元格外观数字数字没包括马 LED 换节灯白炽灯节调光力进展节适应调光 LED 调光重点方
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