流畅的情景空间——手绘的魔力_2014年第一届中国照明手绘艺术设计大赛 2014中国照明网线下活动
    如何成为会员 | 在线研讨会 | 博客 | English 
    网上做生意、查找、采购产品,首选
    『 您现在的位置: 中国照明网 >> 资料频道 >> 论文 > LED照明 > 正文
    九州光谷城
    论文搜索:
    LED调光技术攻略(第2页)
    来源: 上海龙茂微电子有限公司 作者:茅于海 浏览:1720人次 发布:2013-09-29
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
    作为一种光源,调光是很重要的。不仅是为了在家居中得到一个更舒适的环境,在今天来说,减少不必要的电光线,以进一步实现节能减排的目的是更加重要的一件事。而且对于LED光源来说,调光也是比其他荧光灯、节能灯、高压钠灯等更容易实现,所以更应该在各种类型的LED灯具中加上调光的功能。

      1.2.1 如何实现PWM调光

    中国照明网技术论文·LED照明

      具体实现PWM调光的方法就是在LED的负载中串入一个MOS开关管(图8),这串LED的阳极用一个恒流源供电。

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      然后用一个PWM信号加到MOS管的栅极,以快速地开关这串LED。从而实现调光。也有不少恒流芯片本身就带一个PWM的接口,可以直接接受PWM信号,再输出控制MOS开关管。那么这种PWM调光方法有那哪些优缺点呢?

    中国照明网技术论文·LED照明

      1.2.2脉宽调制调光的优点

    中国照明网技术论文·LED照明

      (1)不会产生任何色谱偏移。因为LED始终工作在满幅度电流和0之间。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (2)可以有极高的调光精确度。因为脉冲波形完全可以控制到很高的精度,所以很容易实现万分之一的精度。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (3)可以和数字控制技术相结合来进行控制。因为任何数字都可以很容易变换成为一个PWM信号。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (4)即使在很大范围内调光,也不会发生闪烁现象。因为不会改变恒流源的工作条件(升压比或降压比),更不可能发生过热等问题。

    中国照明网技术论文·LED照明

      1.2.3 脉宽调光要注意的问题

    中国照明网技术论文·LED照明

      (1)脉冲频率的选择

    中国照明网技术论文·LED照明

      因为LED是处于快速开关状态,假如工作频率很低,人眼就会感到闪烁。为了充分利用人眼的视觉残留现象,它的工作频率应当高于100Hz,最好为200Hz。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (2)消除调光引起的啸声:

    中国照明网技术论文·LED照明

      虽然200Hz以上人眼无法察觉,可是一直到20kHz却都是人耳听觉的范围。这时候就有可能会听到丝丝的声音。解决这个问题有两种方法,一是把开关频率提高到20kHz以上,跳出人耳听觉的范围。但是频率过高也会引起一些问题,因为各种寄生参数的影响,会使脉冲波形(前后沿)产生畸变。这就降低了调光的精确度。另一种方法是找出发声的器件而加以处理。实际上,主要的发声器件是输出端的陶瓷电容,因为陶瓷电容通常都是由高介电常数的陶瓷所做成,这类陶瓷都具有压电特性。在200Hz的脉冲作用下就会产生机械振动而发声。解决的方法是采用钽电容来代替。不过,高耐压的钽电容很难得到,而且价钱很贵,会增加一些成本。

    中国照明网技术论文·LED照明

      第二部分采用交流电源的LED调光

    中国照明网技术论文·LED照明

      3 用可控硅对LED调光

    中国照明网技术论文·LED照明

      普通的白炽灯和卤素灯通常采用可控硅来调光。因为白炽灯和卤素灯是一个纯阻器件,它不要求输入电压一定是正弦波,因为它的电流波形永远和电压波形一样,所以不管电压波形如何偏离正弦波,只要改变输入电压的有效值,就可以调光。采用可控硅就是对交流电的正弦波加以切割而达到改变其有效值的目的。其电原理图如图9所示。虚线部分就是安装在墙上的可控硅调光开关。a-b之间的电阻就是白炽灯负载。所以负载是和可控硅开关串联的。

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      改变可变电阻的分压比就可以改变其导通角,从而实现改变其有效值的目的。通常这个电位器带一个开关,接在n的输入端,用于开关灯。除了可控硅以外,还有晶体管后沿调光技术等等,因为它们的基本问题是相同的,就不在此介绍了。

    中国照明网技术论文·LED照明

      3.1.1 可控硅调光的缺点和问题

    中国照明网技术论文·LED照明

      然而,可控硅调光存在一系列问题。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (1)可控硅破坏了正弦波的波形,从而降低了功率因素值,通常PF低于0.5,而且导通角越小时功率因素越差(1/4亮度时只有0.25)。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (2)同样,非正弦的波形加大了谐波系数。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (3)非正弦的波形会在线路上产生严重的干扰信号(EMI)。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (4)在低负载时很容易不稳定,为此还必须加上一个泄流电阻。而这个泄流电阻至少要消耗1-2瓦的功率。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (5)在普通可控硅调光电路输出到LED的驱动电源时还会产生意想不到的问题,那就是输入端的LC滤波器会使可控硅产生振荡,这种振荡对于白炽灯是无所谓的,因为白炽灯的热惯性使得人眼根本看不出这种振荡。但是对于LED的驱动电源就会产生音频噪声和闪烁。

    中国照明网技术论文·LED照明

      3.1.2 可控硅调光的优势

    中国照明网技术论文·LED照明

      可控硅调光虽然有那么多的缺点和问题,但是,它却有着一定的的优势,那就是它已经和白炽灯卤素灯结成了联盟,占据了很大的调光市场。如果LED想要取代可控硅调光的白炽灯和卤素灯灯具的位置,就也要和可控硅调光兼容。

    中国照明网技术论文·LED照明

      具体来说,在一些已经安装了可控硅调光的白炽灯或卤素灯的地方,墙上已经安装了可控硅的调光开关和旋钮,墙壁里也已经安装了通向灯具的两根连接线。要更换墙上的可控硅开关和要增加连接线的数目都不是那么容易,最简单的方法就是什么都不变,只要把灯头上的白炽灯拧下,换上带有兼容可控硅调光功能的LED灯泡就可以。这种战略就像LED日光灯一样,最好做成和现在的T10、T8荧光灯尺寸大小完全一样,不需要专业电工,普通老百姓就可以直接更换,那就可以很快普及。因此国外很多生产LED驱动IC的厂商都开发出了可以兼容现有可控硅调光的IC来。

    中国照明网技术论文·LED照明

      3.1.3 兼容可控硅调光的LED驱动IC

    中国照明网技术论文·LED照明

      目前市场上主要有 恩智浦的SSL2101/2,国半的LM3445,iWatt的iW3610和OnSemi的NCL3000四种兼容可控硅调光的驱动IC。其特点如下:

    中国照明网技术论文·LED照明

    中国照明网技术论文·LED照明

      和一般反激式的IC不同之处在于它们都可以检测出可控硅的导通角来确定LED的电流以进行调光,我们不准备来详细介绍它们的工作原理和性能,因为我们并不认为这是LED调光的方向。

    中国照明网技术论文·LED照明

      3.1.4 兼容可控硅调光的问题和缺点

    中国照明网技术论文·LED照明

      尽管多个跨国大芯片公司都推出了兼容现有可控硅调光的芯片和解决方案。但是这类解决方案是不值得推荐的,主要原因如下:

    中国照明网技术论文·LED照明

      (1)可控硅技术是具有半个多世纪的陈旧技术,它具有很多如前所述的缺点,是一种早该淘汰的技术。它应该和白炽灯、卤素灯同时退出历史舞台。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (2)很多这类芯片自称具有PFC,可以改善功率因素,实际上,它只改善了作为可控硅负载的功率因素,使它们看上去接近纯阻的白炽灯和卤素灯,而并没有改善包括可控硅在内的整个系统的功率因素。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (3)所有兼容可控硅的LED调光系统的整体效率都十分低下,有些还没有考虑为了稳定工作而需要的泄流电阻的损耗,完全损坏了LED的高能效。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (4)所有的可控硅LED调光系统也都是调节LED的正向电流,存在着前面所述的色谱偏移等缺点。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (5)安装可控硅调光的白炽灯和卤素灯所占的比例不到万分之一,而在墙里安装可控硅开关的比例在可控硅调光的灯具里连万分之一都不到,因为绝大多数安装可控硅调光的都是台灯、床头灯、立灯。更何况市面上有几十种不同规格的可控硅和晶体管调光开关,实际上所开发的IC根本不可能兼容所有的可控硅开关,而只能兼容其中的一小部分。

    中国照明网技术论文·LED照明

      (6)LED是一种全新的创世纪的技术,它有着无可比拟的优越性。完全没有必要为了照顾落后的可控硅而牺牲LED的优点。更不应该去新安装墙上的可控硅开关来实现LED的调光。

    中国照明网技术论文:LED调光技术攻略[茅于海]
    3 1 2 3 下页
     关键词Tags
    LED调光 PWM调光
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
    第十六届中照照明奖
    第十五届照明奖
    第十四届照明奖
    第十三届照明奖
    第十二届照明奖
    最新论文回贴及评论
    哈哈,给大家分享一个下载统计年鉴的好地方,夏泽网 nianjian.xiaze.com,里面的年鉴非常齐全,现在2019年的最新年鉴还可以免…
    中照网网友 在2021-1-11 9:45:39发表 
    可否提供诸玉华的联系方式?
    中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表 
    shiyong
    中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表 
    伟然科技照明
    中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表 
    这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
    中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表 
    欢迎各位网友踊跃投稿!
      中国照明网论文频道现向广大业内朋友征集稿件。稿件内容要求具有技术性、可读性。欢迎研究机构、院校、企业进行投稿。
      投稿信箱:edit@lightingchina.com.cn
      投稿时请注明作者姓名、单位、邮编和地址及电话、E-mail;以便通知审核结果,如发稿七日内无通知请来电查询。
      联系电话:0086-020-85530605-5029 林小姐
    照明人|技术专家|设计师 >>
    版权所有:中国照明网 · 中国照明学会官方网站 · 经营许可证[粤B2-20050039]