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          最新LED調(diào)光技術(shù)方案

          作者: 時間:2012-03-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            調(diào)光對于光源來說很重要,不僅是可以在家居中得到一個更舒適的環(huán)境,并可以進一步實現(xiàn)節(jié)能減排,而且對于LED光源來說,調(diào)光也是比其他熒光燈、節(jié)能燈、高壓鈉燈等更容易實現(xiàn),LED能勝出的關(guān)鍵就在LED可以進一步整合高功因,低電磁干擾的智能型節(jié)能調(diào)光方案。所以我們更應(yīng)該在各種類型的LED燈具中加上調(diào)光的功能。

            傳統(tǒng)上調(diào)光技術(shù)可以分為:線性調(diào)光、PWM調(diào)光、可控硅調(diào)光和三基色調(diào)光。技術(shù)的運用不僅可以提高對比度,還可以減少耗電量。但不調(diào)光的LED燈具目前仍然有它自身的市場,這也是看消費者和市場需要而定的。至于那種調(diào)光技術(shù)將會是未來技術(shù)發(fā)展的趨勢,各個廠商和專家都有他們自身的看法。

            應(yīng)用于消費市場的最新驅(qū)動器產(chǎn)品

            (1)帶有功率因數(shù)校正、TRIAC和模擬調(diào)光能力的FL7730

            LED照明已經(jīng)發(fā)展成為最有前景的解決方案,能夠替代如熒光燈和白熾燈等普通光源。然而,設(shè)計人員在最高20W的住宅和商業(yè)LED照明(包括燈泡、下射燈(GU10/E17, E26/27, PAR30/38)以及管/棒燈)應(yīng)用方面面臨著一些障礙。由于調(diào)光器兼容性的原因,在普通TRIAC調(diào)光器結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)能力會有相當?shù)睦щy。此外,小空間尺寸仍然是一項考慮因素。

            為幫助設(shè)計人員解決這些問題,飛兆半導體公司開發(fā)出帶有功率因數(shù)校正(PFC)、TRIAC和模擬調(diào)光能力的FL7730單級初級端調(diào)節(jié)(PSR)控制器。該款驅(qū)動器采用獨特的模擬感測技術(shù),可在從0至100%光輸出的整個范圍內(nèi)實現(xiàn)無閃爍的TRIAC調(diào)光控制。FL7730調(diào)光電壓形成內(nèi)部CS補償以降低調(diào)整輸出電流,調(diào)光能兼容市場80%以上調(diào)光器產(chǎn)品。

          TRIAC調(diào)光應(yīng)用線路板示意圖(FL7730)

          圖1、TRIAC調(diào)光應(yīng)用線路板示意圖(FL7730)

            FL7730作為可調(diào)光的驅(qū)動器,它全面提高了系統(tǒng)效率,并可適用高壓或低壓線路輸入,在低壓輸入的情況下,功效高達83%,而在高壓輸入下,功效則可達到85%,為了提升功率因數(shù)和降低總諧波失真(THD),這款器件具有恒定導通時間控制功能,帶有一個內(nèi)部誤差放大器和低帶寬補償器。準確的恒流精度/控制(± 5%)可以精確地調(diào)節(jié)輸出電流,并且不受輸入和輸出電壓影響,使得設(shè)計人員能夠?qū)崿F(xiàn)更高和更好的照明質(zhì)量。FL7730的工作頻率正比于輸出電壓,以保證實現(xiàn)具有最佳功率因數(shù)/THD的DCM運作以及更簡單的設(shè)計。

            另一方面,F(xiàn)L7730集成的保護功能提高了系統(tǒng)的可靠性,它具備開路/短路LED保護、過熱關(guān)機、逐周期限流保護等特性;并具有更長的系統(tǒng)平均壽命,其內(nèi)部省去了輸入電解電容(因為電解電容的壽命是影響驅(qū)動壽命的重要因素),而且也減少外部元件數(shù)目,降低成本。

            (2)采用DSP內(nèi)核并兼容110種不同的88EM8183 LED調(diào)光驅(qū)動器

            同樣,在LED照明市場的調(diào)光方面,Marvell最新推出的高度集成的88EM8183 LED驅(qū)動IC采用了獨特的混合信號架構(gòu)和先進的調(diào)光控制技術(shù),提供高品質(zhì)光輸出且調(diào)光性能可與白熾燈媲美。可平滑地實現(xiàn)低至1% LED電流的深度調(diào)光,相比之下,同類LED驅(qū)動器解決方案一般僅能實現(xiàn)10%至20%的調(diào)光。以這種幅度調(diào)光,人眼感覺不到光強有很大的變化,因此 88EM8183顯著提高了性能。

            所謂混合架構(gòu)就是每個芯片里面都有DSP內(nèi)核,可以固化算法。除了DSP內(nèi)核,芯片內(nèi)部還有一個OTP用以存儲少量參數(shù)值,可以根據(jù)不同需要,調(diào)整調(diào)光曲線。Lance 透露:“最初我們設(shè)計芯片的時候,是根據(jù)美國國家電氣制造商協(xié)會SSL 6(NEMA SSL 6)調(diào)光標準進行的。在這個標準里面,對調(diào)光曲線沒有定義,但是定義了一個范圍,在這個范圍的中間有一條曲線,要求就是最好能做到和白熾燈曲線相吻合。我們采取的措施是在通過內(nèi)置OTP以及外部DIM電阻結(jié)合,調(diào)整調(diào)光的線性度向白熾燈曲線靠近,這樣可以做到非常深度(低至1%),相比之下,同類LED驅(qū)動器解決方案一般僅能實現(xiàn)10%至20%的調(diào)光。所以說這個曲線是相當不錯的。”

          www.avagotech.com

          圖2、深度調(diào)光單級AC/DC LED驅(qū)動器88EM8183

            消費者用LED節(jié)能燈取代白熾燈等傳統(tǒng)照明解決方案的同時,也希望得到同樣或更好的照明體驗。不幸的是,他們常常發(fā)現(xiàn)LED燈在調(diào)光能力上有問題,因此覺得LED燈幾乎不能調(diào)光或調(diào)光時會閃爍。很多LED燈與家中已安裝的壁式調(diào)光器也不兼容。Marvell最新的88EM8183深度調(diào)光單級交流/直流 LED驅(qū)動器IC為OEM廠商和ODM廠商提供了兼容性最廣泛的調(diào)光解決方案,該IC與全球市場上絕大多數(shù)調(diào)光器都兼容,而且提供卓越的光輸出質(zhì)量,可提高消費者的滿意度,減少退貨。

            據(jù)悉,為了確保88EM8183 IC的調(diào)光兼容性,Marvell工程師與照明控制行業(yè)的領(lǐng)導者Lutron公司緊密合作,測試了Lutron提供的各種調(diào)光器,其中包括C?L系列調(diào)光器,該系列調(diào)光器可同時用于LED和傳統(tǒng)照明燈。

            最新LED調(diào)光技術(shù)方案對比分析

            一般照明按其定義,只需要調(diào)變其明暗,而非色溫。而且照明強度應(yīng)該是緩慢的變化,無視覺的閃爍。一般照明控制是配合公眾需求(類似空調(diào)),不是滿足個人喜好而任意控制,空調(diào)與照明是最大的耗電項目,兩者的電控都需要考慮舒適與節(jié)能的平衡、穩(wěn)定性、與均勻性。

            是否為最為完美的調(diào)光方案呢?

            LED是一個二極管,它可以實現(xiàn)快速開關(guān)。它的開關(guān)速度可以高達微秒以上。是任何發(fā)光器件所無法比擬的。因此,只要把電源改成脈沖恒流源,用改變脈沖寬度的方法,就可以改變其亮度。這種方法稱為脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光法。下圖表示這種脈寬調(diào)制的波形。假如脈沖的周期為tpwm,脈沖寬度為 ton,那么其工作比D(或稱為孔度比)就是ton/tpwm。改變恒流源脈沖的工作比就可以改變LED的亮度。

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          圖3、脈沖恒流源調(diào)制的波形

            曾有人說LED調(diào)光最好是采用,采用時,可以在墻上開關(guān)里安裝一個簡單的PWM發(fā)生器,然后利用電位器來控制PWM的 工作比從而實現(xiàn)調(diào)光。但是如果還要開關(guān)燈的亮滅,那么就需要再加一對線。所以無法兼容原來墻里的的可控硅開關(guān)的引線。原來的可控硅開關(guān)的引


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