最新LED調(diào)光技術(shù)方案

　　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(gè)更舒適的環(huán)境，并可以進(jìn)一步實(shí)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(shí)現(xiàn)，LED能勝出的關(guān)鍵就在LED可以進(jìn)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。LED調(diào)光技術(shù)的運(yùn)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(fèi)者和市場需要而定的。至于那種調(diào)光技術(shù)將會(huì)是未來技術(shù)發(fā)展的趨勢，各個(gè)廠商和專家都有他們自身的看法。

　　應(yīng)用于消費(fèi)市場LED調(diào)光的最新驅(qū)動(dòng)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(jì)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(shí)現(xiàn)LED調(diào)光能力會(huì)有相當(dāng)?shù)睦щy。此外，小空間尺寸仍然是一項(xiàng)考慮因素。

　　為幫助設(shè)計(jì)人員解決這些問題，飛兆半導(dǎo)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(jí)初級(jí)端調(diào)節(jié)(PSR)控制器。該款驅(qū)動(dòng)器采用獨(dú)特的模擬感測技術(shù)，可在從0至100%光輸出的整個(gè)范圍內(nèi)實(shí)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(bǔ)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。

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(dòng)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(dá)83%，而在高壓輸入下，功效則可達(dá)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(dǎo)通時(shí)間控制功能，帶有一個(gè)內(nèi)部誤差放大器和低帶寬補(bǔ)償器。準(zhǔn)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(jì)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(shí)現(xiàn)具有最佳功率因數(shù)/THD的DCM運(yùn)作以及更簡單的設(shè)計(jì)。

　　另一方面，F(xiàn)L7730集成的保護(hù)功能提高了系統(tǒng)的可靠性，它具備開路/短路LED保護(hù)、過熱關(guān)機(jī)、逐周期限流保護(hù)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?yàn)殡娊怆娙莸膲勖怯绊戲?qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)器IC采用了獨(dú)特的混合信號(hào)架構(gòu)和先進(jìn)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?？善交貙?shí)現(xiàn)低至1% LED電流的深度調(diào)光，相比之下，同類LED驅(qū)動(dòng)器解決方案一般僅能實(shí)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(qiáng)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(gè)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(gè)OTP用以存儲(chǔ)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(jì)芯片的時(shí)候，是根據(jù)美國國家電氣制造商協(xié)會(huì)SSL 6(NEMA SSL 6)調(diào)光標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里面，對調(diào)光曲線沒有定義，但是定義了一個(gè)范圍，在這個(gè)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(dòng)器解決方案一般僅能實(shí)現(xiàn)10%至20%的調(diào)光。所以說這個(gè)曲線是相當(dāng)不錯(cuò)的。”

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圖2、深度調(diào)光單級(jí)AC/DC LED驅(qū)動(dòng)器88EM8183

　　消費(fèi)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(shí)，也希望得到同樣或更好的照明體驗(yàn)。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(shí)會(huì)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(jí)交流/直流 LED驅(qū)動(dòng)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(fèi)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(dǎo)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(shí)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(qiáng)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(gè)人喜好而任意控制，空調(diào)與照明是最大的耗電項(xiàng)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。

　　PWM調(diào)光是否為最為完美的調(diào)光方案呢?

　　LED是一個(gè)二極管，它可以實(shí)現(xiàn)快速開關(guān)。它的開關(guān)速度可以高達(dá)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PWM調(diào)光，采用PWM調(diào)光時(shí)，可以在墻上開關(guān)里安裝一個(gè)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(shí)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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