基于MCU和基于ASIC的LED可控硅調(diào)光方案對比與解析
從圖中可以看出與一般開關(guān)電源的FLYBACK相比,恒功率方案多了一個(gè)調(diào)光信號控制回路,用于檢測輸入可控硅的導(dǎo)通角和輸入電壓,從而給出相應(yīng)的調(diào)光信號。同時(shí),方案中沒有反饋信號,完全開環(huán)控制,由原邊控制占空比的大小從而控制輸出功率的大小,。其控制的理論依據(jù)為:本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/169376.htm
式中:
為輸出給LED的功率;
為轉(zhuǎn)換器的效率,主要由變壓器決定;
為原邊變壓器的平均電流;
為變壓器的原邊電感;
為FLYBACK的開關(guān)頻率。
恒功率控制方式都是先預(yù)知LED的輸出功率 ,理論上,一旦變壓器設(shè)計(jì)好之后, , , 都已確定,只要改變原邊電流 的大小,就可以改變輸出功率的大小。再由于:
式中:
U為加在變壓器原邊的電壓,即輸入電壓;D為占空比; 為開關(guān)頻率; 為變壓器的原邊電感。根據(jù)式2.2可知, 與D成正比,只要改變占空比D就能改變原邊電流的大小,也就能改變輸出功率的大小。
2.2 優(yōu)缺點(diǎn)
理論上,這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單,成本低,但仔細(xì)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn),這種方式存在很多弊端。首先是 很難控制,往往偏差很大,再加上采用開環(huán)控制,精度很難保證,在批量時(shí),用同樣的占空比都會(huì)導(dǎo)致輸出功率偏差很大,直接體現(xiàn)在燈上就是LED的亮度會(huì)偏差很大,很難保證其一致性。
其次,恒功率控制都是預(yù)先假定輸出功率是恒定的,比如用9個(gè)1W( =3.4V, =350MA)的LED串聯(lián)起來用做一個(gè)9W的PAR燈,那么設(shè)計(jì)時(shí)候就會(huì)用 =9W來計(jì)算。但實(shí)際上每個(gè)LED的 都會(huì)偏差,偏差值如表2.1所示:
從表格2.1可以看出,雖然每個(gè)LED的偏差都不會(huì)太大, 但當(dāng)LED串聯(lián)起來時(shí),總的偏差就不能忽略了。PAR燈的實(shí)際功率可能不止9W或者不到9W,直接反應(yīng)在燈上就是最大亮度沒有到額定值或者比額定值要亮。當(dāng)PAR燈的實(shí)際功率不到9W時(shí),而驅(qū)動(dòng)的輸出功率依然是9W,那么流經(jīng)LED的電流 就已經(jīng)超過了額定的 ,長期工作對LED的壽命和顯色性都會(huì)造成一定的影響。
另外,就算LED出廠時(shí) 沒有偏差,根據(jù)圖1.2所示, 也會(huì)隨著溫度和工作時(shí)間的變化而變化,當(dāng)由于 的變化使得LED的額定功率小于9W時(shí),長期工作將會(huì)影響LED的使用壽命和顯色性。
再次,功率兼容性問題。由于恒功率控制方式都是預(yù)先設(shè)定好輸出功率,當(dāng)所接的燈功率與預(yù)先設(shè)定的功率不匹配時(shí),LED燈不能正常工作。當(dāng)所接的燈的功率小于預(yù)設(shè)功率時(shí),甚至?xí)龤ED燈。
還有就是空載損耗的問題,由于恒功率控制方案的輸出功率只與輸入電壓和導(dǎo)通角的大小有關(guān),當(dāng)沒有與接LED燈時(shí),依然會(huì)有相應(yīng)的功率輸出,使得空載損耗變得很大。
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