LED燈具主要調(diào)光技術(shù)淺析

　　3.2 可控硅調(diào)光的優(yōu)勢

　　可控硅調(diào)光雖然有那么多的缺點和問題，但是，它卻有著一定的的優(yōu)勢，那就是它已經(jīng)和白熾燈鹵素?zé)艚Y(jié)成了聯(lián)盟，占據(jù)了很大的調(diào)光市場。如果LED想要取代可控硅調(diào)光的白熾燈和鹵素?zé)魺艟叩奈恢?，就也要和可控硅調(diào)光兼容。

　　具體來說，在一些已經(jīng)安裝了可控硅調(diào)光的白熾燈或鹵素?zé)舻牡胤?，墻上已?jīng)安裝了可控硅的調(diào)光開關(guān)和旋鈕，墻壁里也已經(jīng)安裝了通向燈具的兩根連接線。要更換墻上的可控硅開關(guān)和要增加連接線的數(shù)目都不是那么容易，最簡單的方法就是什么都不變，只要把燈頭上的白熾燈擰下，換上帶有兼容可控硅調(diào)光功能的LED燈泡就可以。這種戰(zhàn)略就像LED日光燈一樣，最好做成和現(xiàn)在的T10、T8熒光燈尺寸大小完全一樣，不需要專業(yè)電工，普通老百姓就可以直接更換，那就可以很快普及。因此國外很多生產(chǎn)LED驅(qū)動IC的廠商都開發(fā)出了可以兼容現(xiàn)有可控硅調(diào)光的IC來。

　　和一般反激式的IC不同之處在于它們都可以檢測出可控硅的導(dǎo)通角來確定LED的電流以進(jìn)行調(diào)光，我們不準(zhǔn)備來詳細(xì)介紹它們的工作原理和性能，因為我們并不認(rèn)為這是LED調(diào)光的方向。

　　3.3 兼容可控硅調(diào)光的問題和缺點

　　盡管多個跨國大芯片公司都推出了兼容現(xiàn)有可控硅調(diào)光的芯片和解決方案。但是這類解決方案是不值得推薦的，主要原因如下：

　　1. 可控硅技術(shù)是具有半個多世紀(jì)的陳舊技術(shù)，它具有很多如前所述的缺點，是一種早該淘汰的技術(shù)。它應(yīng)該和白熾燈、鹵素?zé)敉瑫r退出歷史舞臺。

　　2. 很多這類芯片自稱具有PFC,可以改善功率因素，實際上，它只改善了作為可控硅負(fù)載的功率因素，使它們看上去接近純阻的白熾燈和鹵素?zé)?，而并沒有改善包括可控硅在內(nèi)的整個系統(tǒng)的功率因素。

　　3. 所有兼容可控硅的LED調(diào)光系統(tǒng)的整體效率都十分低下，有些還沒有考慮為了穩(wěn)定工作而需要的泄流電阻的損耗，完全損壞了LED的高能效。

　　4. 所有的可控硅LED調(diào)光系統(tǒng)也都是調(diào)節(jié)LED的正向電流，存在著前面所述的色譜偏移等缺點。

　　5. 安裝可控硅調(diào)光的白熾燈和鹵素?zé)羲嫉谋壤坏饺f分之一，而在墻里安裝可控硅開關(guān)的比例在可控硅調(diào)光的燈具里連萬分之一都不到，因為絕大多數(shù)安裝可控硅調(diào)光的都是臺燈、床頭燈、立燈。更何況市面上有幾十種不同規(guī)格的可控硅和晶體管調(diào)光開關(guān)，實際上所開發(fā)的IC根本不可能兼容所有的可控硅開關(guān)，而只能兼容其中的一小部分。

　　6. LED是一種全新的創(chuàng)世紀(jì)的技術(shù)，它有著無可比擬的優(yōu)越性。完全沒有必要為了照顧落后的可控硅而犧牲LED的優(yōu)點。更不應(yīng)該去新安裝墻上的可控硅開關(guān)來實現(xiàn)LED的調(diào)光。

　　四、未來的LED調(diào)光系統(tǒng)發(fā)展

　　4.1 PWM調(diào)光

　　前面已經(jīng)說過LED調(diào)光最好是采用PWM調(diào)光，采用PWM調(diào)光時，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)的引線只有2根，就可以又能調(diào)光又能開關(guān)。這個優(yōu)點是很難兼容的。不過實際上真正最常用的調(diào)光燈具是臺燈或立燈，那些調(diào)光開關(guān)都是安裝在電源線上不是墻里，那也就無所謂要利用墻里的兩根引線了。也就是說，PWM調(diào)光是可以直接應(yīng)用于調(diào)光型臺燈的。

　　4.2 分段式開關(guān)調(diào)光

　　臺灣有一家公司推出了一種稱之為EZ-Dimming的GM6182的四段開關(guān)調(diào)光不失為一種好方案。它只利用墻上的普通電燈開關(guān)就能實現(xiàn)4段調(diào)光，第一次開為全亮，第二次開為60%亮度，第三次開為40%亮度，第四次開為20%亮度。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是可以利用普通的墻上開關(guān)實現(xiàn)調(diào)光。而且其功率因素高達(dá)0.92以上。沒有產(chǎn)生干擾信號之慮。缺點是無法連續(xù)調(diào)光。還有操作麻煩一些。

　　4.3 遙控式調(diào)光

　　采用紅外遙控器對LED實現(xiàn)調(diào)光。這當(dāng)然是最理想的解決方案?？梢詫崿F(xiàn)開關(guān)燈，和用PWM連續(xù)調(diào)光。缺點是成本高，沒有統(tǒng)一規(guī)格，只能用于高檔住宅。

　　其實我們應(yīng)當(dāng)回過來想一想我們要調(diào)光的主要目的應(yīng)當(dāng)是什么。前面所有提到的調(diào)光目的都是為了滿足居家的人們在不同場合下需要不同的光強。例如看電視的時候可能要暗一些，看書的時候可能要亮一些。這些大多是在住宅里。很少有辦公室、商場、工廠、學(xué)校安裝調(diào)光燈的。而且這些地方絕大多數(shù)安裝的是熒光燈、節(jié)能燈，也不可能進(jìn)行調(diào)光或者很難實現(xiàn)連續(xù)調(diào)光。

　　五、劃時代的為節(jié)能而調(diào)光

　　自從人類意識到一定要千方百計節(jié)能減排，才能解決大氣變暖的迫切問題后，如何減少照明用電就作為一個重要的問題提到日程上來。因為照明用電占總能耗的20%.幸好出現(xiàn)了高效節(jié)能的LED,LED本身比白熾燈節(jié)能5倍以上，比熒光燈、節(jié)能燈也要節(jié)能一倍左右，還不像熒光燈、節(jié)能燈那樣含汞。如果還能夠利用調(diào)光來節(jié)能，那么也是非常重要的節(jié)能手段。但過去所有光源都很不容易實現(xiàn)調(diào)光，而容易調(diào)光正是LED的一個很大的優(yōu)點。因為在很多場合其實不需要開燈或者至少不需要那么亮，可是燈卻開得很亮，例如半夜到黎明時段的路燈；地鐵車廂從地下開到郊區(qū)地面時車廂里的照明燈；更常見的是在陽光明媚時靠近窗口的辦公室、學(xué)校、工廠等的熒光燈都還開在那里。這些地方每天不知道要浪費多少電能！過去因為高壓鈉燈、熒光燈、吸頂燈、節(jié)能燈根本無法調(diào)光，也只能算了?，F(xiàn)在改用LED以后，可以自如調(diào)光了，這些電能完全可以節(jié)省下來！ 所以對于燈具調(diào)光來說，家庭壁上調(diào)光不是主要的應(yīng)用場合，市場也很小。反而是路燈、辦公室、商場、學(xué)校、工廠的按需調(diào)光才是更重要的場合，不但市場巨大，而且節(jié)能可觀。這些場合需要的不是手動調(diào)光而是自動調(diào)光、智能調(diào)光！

　　5.1 路燈的調(diào)光

　　一般來說，路燈到半夜以后就沒有什么用處了，所以通常的做法是12點以后關(guān)燈或者開一半亮度。但是最合理的做法是根據(jù)交通流量來控制路燈的亮度，甚至是完全自適應(yīng)地控制亮度。

　　而為了實現(xiàn)這種智能調(diào)光，實際上也是十分簡單的。只要把這個地區(qū)的交通流量統(tǒng)計值的曲線輸入到一個單片機，根據(jù)這個曲線給出PWM的調(diào)光信號到恒流驅(qū)動源就可以實現(xiàn)。

　　5.2 光敏自動調(diào)光LED燈

　　為了減小在強日光下不必要的照明，可以采用光敏自動調(diào)光LED日光燈（或任何其他LED燈具）。

　　光敏元件的作用是感受周圍的日光，如果日光越強那么就輸出一個PWM信號到所有靠近日光的LED燈具（例如LED日光燈），把它們的亮度調(diào)暗。一個調(diào)光信號發(fā)生器可以調(diào)節(jié)很多LED燈具，只要這些燈具的恒流驅(qū)動源帶有PWM調(diào)光控制接口。這種調(diào)光系統(tǒng)本身的效率高達(dá)92%以上。而且不存在任何和墻上可控硅調(diào)光線路的兼容性問題。這種全自動的自適應(yīng)節(jié)能調(diào)光是任何熒光燈、節(jié)能燈、高壓鈉燈等氣體放電管根本無法實現(xiàn)的，而卻是LED燈具最擅長的。