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LED灯条调光应用下的LED驱动电源选择

高工
2016-01-22 20:49:32    评分

   LED在照明灯具的应用越来越广泛,加上优于传统照明方式的独特性,除了提高生活质量、改善光源效能和延长灯具寿命外,利用其独有的可调光功能进行灯光色温与亮度的变化,并充分达到节能应用为其最大优点。

   LED照明灯具的调光效能乃是取决于所搭配的LED光源及驱动电源。一般而言,LED光源可以简单区分为两个大类:单独LED 二极管光源或配有电阻的LED 二极管光源,在应用上,有时候LED光源会被设计成内含DC-DC 转换器的一个模块,这样复杂的模块则不在本次文章的讨论范围内。若LED光源或模块为单独LED二极管本身时,常见的调光方法为调整LED输入电流的振幅,因此LED驱动电源的选用就应该参考这个特性,明纬公司的HLG/ELG家族的特点就是电流可调整、并可由外部1-10VDC* 或 10V  PWM脉宽调变或甚至只透过外接一个简单的可变电阻来控制输出电流的调变。而另一种配有电阻器的LED 二极管光源(一般称为LED 灯条或LED STRIP),LED 灯条被广泛使用是具有LED 二极管串联的电阻,所以电压相对地稳定,因此使用者可以取用市售任何的定电压电源供应器来驱动LED灯条。常见的LED灯条一般是以12VDC或24VDC驱动,但也因此在LED灯条的调光应用上可能会有点难度。本文说明了使用电流振幅调光方式的驱动器于LED灯条的应用问题,也同时讨论一些常见的调光问题,并同时介绍了采用输出脉宽(PWM)调变的可调光LED电源驱动器,明纬公司所推出且获得国家技术创新产品奖项肯定的PWM家族系列,是目前市面上最适当也最简单的LED灯条调光方案。
常见的LED调光不良状况:

   调光听起来似乎是件简单的事,事实上想要有良好并顺畅的调光表现是需要考虑很多要素,常见的LED调光不良的情况有很多,如下表(一)所示:


表(一):常见调光问题

当使用输出电流可调的LED 电源驱动器来进行LED 灯调光的时候,dead travel是经常发生的问题。虽然当LED驱动电源器处于满载状态(如附图1-a)时可以运转地很好,可是当LED 驱动器非处于满载时,调光不顺畅的状态就很明显。

图1: 明纬LED驱动器 HLG-100于不同负载(长度)状况联接于LED灯条: (a)满载100%--可产生最好的调光表现;(b)负载70%--则显示了不完美调光效果;(c)负载30%-- 显示出较差的调光结果,因为可调光范围太窄。

输出脉冲宽度调变(输出PWM)解決方案
    如果是在满载条件下使用LED 驱动电源进行LED灯条调光应用时,那就不存在dead travel的问题。以上论点没错,但并不是很实际,事实上LED灯条经常在各种应用场合(装饰照明/辅助照明/广告照明)因长度无法准确预估的情况下使用,所以最简单也是最佳的应用解决方案则是应该正确的选用具有输出脉冲宽度PWM调光功能的LED驱动电源来实现LED灯条调光需求。而输出亮度则凭借着调光讯号的负载循环来达到降低亮度的调光变化,选择驱动电源的重要参数则是调光解析和输出脉冲宽度调变PWM的频率,最低调光能力应该低至0.1%,以达到8bit的调光分辨率来符合所有的LED灯条调光应用,输出脉冲宽度调变PWM频率则应该能尽可能提高,以防止表(一)所说的光闪烁问题,根据相关技术研究文献报导,频率建议至少高于1.25kHz,以降低人眼可见的鬼影闪烁。

   最好的LED灯条调光方案是使用输出脉冲宽度调变PWM调光功能,以解决常见的dead travel调光问题。明纬公司所提供的PWM机型涵盖40/60/90/120W等四个系列,是非常适合于各种LED灯条调光应用的LED驱动电源。




关键词: AC-DC     方案     照明     控制     功耗     方法     探讨         

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