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《實(shí)現(xiàn)LED 照明應(yīng)用的無(wú)閃爍調(diào)光》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、http://www.eet-china.com/實(shí)現(xiàn)LED照明應(yīng)用的無(wú)閃爍調(diào)光作者:BillWeiss照明應(yīng)用業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理PowerIntegrations,Inc.如今,LED照明已確然成為一項(xiàng)主流技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)正日臻成熟,標(biāo)志之一就是大量LED照明標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的陸續(xù)出臺(tái)。嚴(yán)格的效率要求已存在相當(dāng)一段時(shí)間了,今后仍將不斷提高。但近段時(shí)間,LED照明設(shè)計(jì)師的工作卻更為棘手了,因?yàn)橐瑫r(shí)滿足以下兩項(xiàng)要求:既要用針對(duì)白熾燈的調(diào)光器來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制功能,又要實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)性能。調(diào)光是照明系統(tǒng)非常常見的功能。對(duì)
2、于白熾燈來(lái)說,它可以以低成本輕易實(shí)現(xiàn)。LED燈的調(diào)光卻存在一定難度,但對(duì)于建筑師和住宅用戶來(lái)說,在轉(zhuǎn)換到LED照明時(shí)可不愿失去調(diào)光控制應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。功率因數(shù)是非常重要的因素,因?yàn)楦吖β室驍?shù)可降低配電網(wǎng)絡(luò)的損耗。降低電力使用對(duì)環(huán)境所造成影響的最有效方式是減少浪費(fèi),因此世界各地的監(jiān)管機(jī)構(gòu)都在進(jìn)一步嚴(yán)格他們的功率因數(shù)規(guī)范。其中一個(gè)例子就是能源之星固態(tài)照明能效規(guī)范(09/12/07),它規(guī)定住宅照明產(chǎn)品的功率因數(shù)(PF)應(yīng)大于0.7,商用照明產(chǎn)品的功率因數(shù)(PF)應(yīng)大于0.9。http://www.eet-ch
3、ina.com/http://www.eet-china.com/LEDDriverPackagedLEDThermalManagement:ThisonehasmultipleLEDHeatsinkchipsinsideonepackageOptics:ParabolicReflectorLens圖1.LED燈泡構(gòu)造圖LED燈泡和燈具制造商正在對(duì)這些要求做出響應(yīng),自然希望他們的產(chǎn)品具有盡可能高的通用性。因此,他們非常需要能兼容各種調(diào)光器的LED驅(qū)動(dòng)電路,實(shí)現(xiàn)高效率工作并使功率因數(shù)達(dá)到0.9以上。調(diào)光
4、控制器照明控制器以線路調(diào)光或次級(jí)側(cè)調(diào)光的方式進(jìn)行工作。最簡(jiǎn)單的線路調(diào)光方式是前沿可控硅控制器。這是目前最常用的照明控制方式,但不幸的事,使用可控硅控制器對(duì)LED燈進(jìn)行調(diào)光時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量問題。更先進(jìn)的線路調(diào)光器是電子前沿或后沿調(diào)光器。次級(jí)側(cè)電子控制調(diào)光器則用于專業(yè)照明系統(tǒng)??煽毓杩刂破髟诎谉霟糁械谋憩F(xiàn)無(wú)可挑剔,但在LED燈中會(huì)產(chǎn)生各種負(fù)面效應(yīng),其中包括閃爍、發(fā)光不均勻、音頻噪聲以及閃動(dòng)。要想弄清原因,首先必須了解可控硅調(diào)光器的工作原理。http://www.eet-china.com/http://www
5、.eet-china.com/VACCurrentLAMPInthelampAC§R2potentiometeradjuststheconductionangleoftheTRIAC?C2capacitorischargedviaR2andR1?TheTRIACisfiredwhenVC2exceedsbreak-overvoltageoftheDIAC?WhenTRIACcurrentfallsbelowits“holding”current,theTRIACturnsoffandmustwaitu
6、ntilC2isre-chargedbeforeitturnsonagain.圖2.前沿可控硅調(diào)光器調(diào)光控制是通過改變可控硅導(dǎo)通每個(gè)半周期的相位角來(lái)實(shí)現(xiàn)的。燈泡燈絲中的電流與調(diào)光信號(hào)的相位角密切相關(guān),相位角的變化范圍介于0°(接近0°)到180°之間??煽毓璧闹匾獏?shù)之一是維持電流(IH)。這是可控硅在不使用柵極驅(qū)動(dòng)的情況下保持導(dǎo)通所必須維持的最小負(fù)載。為維持可控硅的穩(wěn)定工作,該電流不能為零,IH的典型值介于8mA到40mA。驅(qū)動(dòng)白熾燈時(shí),維持電流不是問題。然而,由于LED燈效率較高,在無(wú)法保持維持電
7、流和燈熄滅時(shí),就會(huì)出現(xiàn)問題。如有任何振蕩發(fā)生,就很容易出現(xiàn)此類情況。對(duì)可控硅控制器來(lái)說,白熾燈的阻抗非常低,因此不會(huì)出現(xiàn)振蕩。相反,LED驅(qū)動(dòng)器具有高阻抗,而且其輸入EMI濾波電路由電容和電感組成。在每個(gè)半周期,當(dāng)可控硅導(dǎo)通時(shí)就會(huì)出現(xiàn)浪涌電流,最糟糕的情況是,在90°導(dǎo)通角下輸入電壓達(dá)到最大值。由于線路/濾波器阻抗的存在,總線電壓會(huì)發(fā)生過沖,從而發(fā)生振蕩。如果振蕩導(dǎo)致電流降到IH以下,可控硅將關(guān)斷(圖3)。http://www.eet-china.com/http://www.eet-china.co
8、m/DimmerTriacCurrentwaveformTRIAC(Simulation)EMIFilterLoadIHhIftriacCurrentringsbelowIHandthetriacwillturnoff圖3.輸入EM濾波器引起的電流振蕩當(dāng)可控硅關(guān)斷時(shí),R1和R2對(duì)DIAC(圖2)重新充電至擊穿閾值。DIAC然后導(dǎo)通TRIAC,重新開始下一開關(guān)周期。結(jié)果是在同一輸入線路周期內(nèi)多次重啟動(dòng)可控硅(圖4)。ACVoltageatDimmerInp