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LED調(diào)光三技術(shù)-模擬、PWM和TRIAC

編輯:admin 2011-12-23 10:37:48 瀏覽:3081  來源:半導(dǎo)體照明網(wǎng)

  LED調(diào)光解決方案及規(guī)范一直在不斷變化,直到現(xiàn)在還未固定下來,所以現(xiàn)在市場上存在PWM、模擬及可控硅(TRAIC)三種調(diào)光方案。

  PWM和模擬方法是其中較簡單的,但需要構(gòu)建調(diào)光基礎(chǔ)架構(gòu)和新的調(diào)光控制器。模擬調(diào)光方案的缺點是,LED電流的調(diào)節(jié)范圍局限在某個最大值至該最大值的約10%之間(10:1調(diào)光范圍)。由于LED的色譜與電流有關(guān),因此這種方法并不適合于某些應(yīng)用。PWM調(diào)光方案則是以某種快至足以掩蓋視覺閃爍的速率(通常高于100MHz)在零電流和最大LED電流之間進行切換。該占空比改變了有效平均電流,從而可實現(xiàn)高達3000:1的調(diào)光范圍(僅受限于最小占空比)。由于LED電流要么處于最大值,要么被關(guān)斷,所以該方法還具有能夠避免在電流變化時發(fā)生LED色偏的優(yōu)點,而在采用模擬調(diào)光時這種LED色偏現(xiàn)象是很常見的。

  關(guān)于TRIAC,說法不一:

  TRIAC調(diào)光是業(yè)內(nèi)非常熱的一個話題,最初,TRIAC調(diào)光器是為白熾燈而設(shè)計的,但大多數(shù)用戶希望相同的TRIAC調(diào)光器也能對替代的LED燈進行調(diào)光。

  觀點一:飛兆半導(dǎo)體公司高壓IC產(chǎn)品行銷經(jīng)理SangCheol Her表示看好TRIAC調(diào)光方案的市場前景,可控硅(TRIAC,2線調(diào)光)將成為非常流行的解決方案,因為這種技術(shù)可以完全使用傳統(tǒng)的系統(tǒng)而不需任何改變。而且,它還能夠擴展為3線調(diào)光,以避免出現(xiàn)與低功率因數(shù)值相關(guān)的缺陷。”

  觀點二:Cytech產(chǎn)品及設(shè)計部工程師徐瑞包認(rèn)為調(diào)制方式的選擇不應(yīng)該決定于LED的功率。而應(yīng)決定于終端產(chǎn)品的應(yīng)用要求。比如,顯示背光或者LED裝飾燈可能會選用PWM的調(diào)光方式,顏色一致性好,亮度級別高。但是對于一般的家用照明或者商業(yè)照明,模擬調(diào)光或者TRIAC也可以選擇,不過會產(chǎn)生色偏,并且調(diào)光的級別會很低。”Tony Armstrong也指出,最終用戶所采用的調(diào)光方法在很大程度上將由LED本身的最終用途來決定。例如,在LED用于給顯示器提供背面照明的汽車信息娛樂系統(tǒng)中,環(huán)境照明的亮度變化范圍是非常寬的,既有陽光充足時的無比明亮,也有無月之夜的漆黑一片,可謂千差萬別。由于人眼對于環(huán)境照明條件的輕微變化極其敏感,因此需要3000:1的寬調(diào)光范圍。這將要求LED驅(qū)動器電路采用PWM調(diào)光方法。不過,他補充道:“在LED街燈中,由于這種燈常常要么處于接通狀態(tài)要么處于關(guān)斷狀態(tài),因而只需要一個有限的調(diào)光范圍即可。在這種場合中,僅需采用一種簡單的模擬調(diào)光法便能滿足要求。”

  觀點三:安森美半導(dǎo)體中國區(qū)高級應(yīng)用經(jīng)理鄭宗前認(rèn)為市場上TRIAC調(diào)光器的應(yīng)用方案應(yīng)該只是過渡性的,長遠來說,應(yīng)該會用PWM調(diào)光。主要的三點決定性因素為:1)用PWM 調(diào)光從零到最光,都不會有閃爍的現(xiàn)象。2)性能會更好。因為調(diào)光輸出功率采用了功率因數(shù)校正電路,這是配合全球?qū)艄獠捎霉β室驍?shù)有強制性的要求,雖然一般從25 W開始有這要求,但美國要求燈光從零瓦起已需強制性功率因數(shù)校正電路。如采用TRAIC調(diào)光將犧牲功率因數(shù)和增加了電路的復(fù)雜性。因此,采用PWM調(diào)光可以提供最好性能的選擇,也是未來的趨勢。3)成本會更好。用PWM調(diào)整占空比,不需要太多額外的控制電路成本。” 英飛凌科技有限公司電源管理業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場總監(jiān)Alexander Sommer也表示看好PWM調(diào)光方案前景,他說:“與模擬調(diào)光方法相比,LED的PWM調(diào)光方法有以下優(yōu)點:1)效率更高;2)不管調(diào)光程度有多大,允許LED一直在優(yōu)化的和恒定的電流下工組;3)在整個調(diào)光范圍內(nèi)LED顏色色調(diào)保持一致(顏色色調(diào)像流明輸出一樣隨LED工作電流而變化)。”

  為了在連續(xù)調(diào)光時實現(xiàn)無閃爍,大多數(shù)客戶喜歡選擇PWM調(diào)光,因為它可提供更大的調(diào)光范圍和更好的線性度。取決于你正在使用的調(diào)光頻率,閃爍現(xiàn)象可以降到最小。模擬調(diào)光更容易實現(xiàn),因為它只需要一個DC電壓就可以無閃爍地對LED進行調(diào)光。對于由多個LED構(gòu)成的大功率照明應(yīng)用,確保每個LED具有均勻的亮度且不產(chǎn)生任何閃爍也成為了主要的設(shè)計障礙,但PWM方法很容易解決調(diào)光時的閃爍問題。

  如前所述,小于25W的LED照明應(yīng)用主要是替換標(biāo)準(zhǔn)白熾燈和鹵素?zé)?。在這一功率范圍上,最可能的一個應(yīng)用就是替代由基于TRIAC(雙向可控硅)的逐步削減入墻式調(diào)光器控制的白熾燈或節(jié)能燈。目前市場上有前沿和后沿削減調(diào)光器,這為整體兼容性帶來了挑戰(zhàn),因為從EMI的角度來看TRIAC調(diào)光是很差的。

  “對于要求最佳性價比的非調(diào)光應(yīng)用,使用像英飛凌NCP6561這樣的DCM PFC的單級PFC反激拓?fù)涫且粋€合適的選擇。”英飛凌科技有限公司電源管理業(yè)務(wù)部產(chǎn)品市場總監(jiān)Alexander Sommer認(rèn)為,“25W及以上功率范圍LED照明應(yīng)用面向更多的專業(yè)市場。調(diào)光控制方法的選擇將取決于它是替代型還是新安裝型。數(shù)字照明控制(如DALI或無線解決方案)允許對調(diào)光水平進行更精確的控制、以及更多的功能,如日光下調(diào)光和占空比感應(yīng)。替代型安裝可能要求兼容舊的模擬1-10V調(diào)光控制器。”。

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