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LED调光器的原理

作者:www.turnmax-tech.com来源:东莞市腾茂电子有限公司 日期:2016-09-04

项目内容

LED调光器的原理有三种

1. 波宽控制调光(Pulse Width Modulation,简称PWM

   将电源方波数位化,并控制方波的占空比,从而达到控制电流的目的。

2. 恒流电源调控

   用模拟线性技术可以轻易调整电流的大小。

3. 分组调控

   将多颗LED分组,用简单的分组器调控。

上述1.2.两种方法是可以用可调电阻旋钮做无段控制。由于PWM模块技术化的成熟,成本降低。很难从价格方面判定是使用何种方式的控流。然而可调电阻本身并不是一个很可靠的元器件。往往因为灰尘的进入或者制造流程的不严紧,在操作可调电阻时会有瞬间跳空的故障,那么光源就会闪动。这种闪动在用PWM方式情况比较不明显,在用线性技术调控电流的情况较明显。

不论何种方式调控电流,都是可以改成触动式按键开关(Tact Switch)或独立分组开关(例如分组器、遥控器)来控制灯光。这样的质量比较可靠,使用寿命要长很多。实在有必要用可调电阻做细腻的灯光调控,建议用高质量的可调电阻(通常要几元到10几元)。

无论LED是经由降压、升压、降压/升压或线性稳压器驱动,连接每一个驱动电路最常见的线程就是须要控制光的输出。现今仅有很少数的应用只需要开和关的简单功能,绝大多数都需要从0~100%去微调光度。目前,针对光度控制方面,主要的两种解决方案为线性调节LED的电流(模拟调光)或在肉眼无法察觉的高频下,让驱动电流从0到目标电流值之间来回切换(数字调光)。利用脉冲宽度调变(PWM)来设定循环和工作周期可能是实现数字调光的最简单的方法,原因是相同的技术可以用来控制大部分的开关转换器。

PWM调光能调配准确色光  

一般来说,模拟调光比较容易实行,这是因为LED驱动器的输出电流变化与控制电压成比例,而且模拟调光也不会引发额外的电磁兼容性(EMC)/电磁干扰(EMI)潜在频率问题。然而,大部分设计采用PWM调光的理由都是基于LED的基本特性,即放射光的位移是与平均驱动电流的大小成比例(图1)。对于单色LED来说,主要光波的波长会发生变化,而在白光LED方面,出现变化的是相对色温(CCT)。对于人们的肉眼来说,很难察觉出红、绿或蓝光LED中的奈米波长变化,尤其是当光的强度也同样在改变,但是白光的色温变化则比较容易察觉出来。大多数的白光LED都包含一片可放射出蓝光频谱光子的晶圆,这些光子在撞击磷光涂层后便会放射出各种可见光范围内的光子。在较小的电流下,磷光会成为主导并使光线偏向黄色;而在较大电流下,LED放射出来的蓝光则较多,使得光线偏向蓝色,同时也会产生较高的CCT。对于使用超过一个白光LED的应用,在两个相邻LED之间出现的CCT差异会很明显,且视觉令人不悦,此概念可以进一步延伸将多个单色LED光线混和在一起的光源。一旦超过一个光源,任何出现在它们之间的CCT差异都会令人感到刺眼。

 

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