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pwm led調光方案的應用

來源:深圳喆華電子 作者: 發布日期:2018-09-06 16:21:11 加入收藏 關注:
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         市場上流行的調光技術有許多種,如可控硅調光、線性調光、PWM調光、遙控調光、分段調光。今天我來詳細介紹用得比較多的調光方案。采用PWM調光技術的調光方案-pwm led調光方案的應用。

pwm led調光方案

  一、led調色溫調亮度的原理:
  led調色溫是改變不同光的比例。增加紅光,色溫變暖,增加蘭光,色溫變冷。調亮度,改變流過LED的電流大小,電流大些,就亮些。反之就暗些。電流的調節,是用改變PWM來實現的。所謂PWM,就是脈沖寬度調整。脈沖寬度調整的方法,最根本的是改變決定其寬度的電阻與電容值的數值。RC的乘積大,則寬度會大些。
  調光調色LED吸頂燈,其實是內部有2路的輸出的。一路為暖光(3000k色溫左右),一路為冷光(正白,7000k色溫左右)。每一路都是獨立的。通過給每一路不同的亮度,就可以對整個燈進行色溫的調整和亮度的調整。譬如,A路是暖光,色溫3000k,但亮度只有全亮的10%,而B路是冷光,亮度只有全亮的40%,那么,在燈體內混成的色溫可能就只有5000k了(不是很冷白,也有一丁點暖白)。也就是說,真正的調光調色可以從亮度和色溫進行調整。
pwm led調光方案
  二、pwm led調光方案的應用:
  例如,在一個輸入為24V的LED燈具中,采用了8顆1W的大功率LED串聯起來。在正向電流為350mA時,每個LED的正向電壓是3.3V,那么8顆串聯就是26.4V,因此負載電壓比輸入電壓高,所以應該采用>24V的恒流源。但是,為了要調光,把電流降到100mA,這時候的正向電壓只有2.8V,8顆串聯為22.4V,負載電壓就變成低于輸入電壓,這樣>24V的恒流源就根本無法工作,最后LED就會出現閃爍現象。
  這時你可能會選用可降壓型(寬電壓)恒流源,例如10V-30V恒流源來進行調光,但是這種可降壓型(寬電壓)恒流源如果調到一個低的正向電壓,LED的負載電流也變得很低,因此降壓比非常大,超出了這種可降壓型(寬電壓)恒流源的正常工作范圍,也會使它無法工作而產生閃爍。另外可降壓型(寬電壓)恒流源長時間工作于低亮度,會使可其效率降低及溫升增高而無法工作,因為可降壓型(寬電壓)恒流源的效率是和降壓比有關的,降壓比越大,效率越低,損耗在芯片上的功耗越大,從而會損害恒流源及LED光源的壽命。很多人因為不了解其中的問題,還總要去從調光的電路里去找問題,那是徒勞無益的。
  普通的白熾燈和鹵素燈通常采用可控硅來調光。因為白熾燈和鹵素燈是一個純電阻器件,它不要求輸入電壓一定是正弦波,因為它的電流波形永遠和電壓波形一樣,所以不管電壓波形如何偏離正弦波,只要改變輸入電壓的有效值,就可以調光。
  然而可控硅調光對LED光源的調節會產生意想不到的問題,那就是輸入端的LC濾波器會使可控硅產生振蕩,這種振蕩對于白熾燈是無所謂的,因為白熾燈的熱慣性使得人眼根本看不出這種振蕩,但是對于LED的驅動電源就會產生音頻噪聲和閃爍。另外可控硅調光會破壞正弦波的波形,從而降低了其功率因素值(通常低于0.5),因此可控硅調光大大降低了LED的系統效率。而且可控硅調光的波形加大了諧波系數,非正弦的波形會在線路上產生嚴重的干擾信號(EMI)污染電網,嚴重的會使電網癱瘓。
  讀到此處,你可能會問:“降低電壓或電流及可控硅調光方式都不適合LED光源調光,那么什么方式才是最合適的呢?”。
  是模擬(1-10V)調光方式嗎?不是。模擬調光面臨著一個嚴峻的挑戰,這就是輸出電流精度。幾乎每個LED驅動都要用到某種串聯電阻來辨別電流,而模擬(1-10V)調光驅動中的容差、偏移和延遲導致了一個相對固定的誤差, 這樣就會反過來降低輸出電流的精度,最終輸出電流無法指定、控制或保證。因此保證LED光源的調光效果,其中重要的一點是在一個閉環系統中降低輸出電流誤差,提高電流精確度。
  PWM(脈寬調制)調光方式可以很好的解決以上問題,因為LED是一個二極管,它可以實現快速開關,它可允許的開關速度可以高達微秒以上,是任何發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制(PWM)調光法。這種調光方式就像一個以高達微秒以上開關的水閘,由于該水閘開關頻率很快,快到我們無法用肉眼識別其開關的狀態,其結果是我們只能夠通下游水量的多少,才能識別其開關頻率的快慢。另外由于該水閘改變的是輸出水流的占空比(水流有效流量),不改變水流的瞬間水壓及瞬間流量,因此該水閘的高達微秒以上開關動作不會影響水力發電的工作,因為瞬間水壓及瞬間流量不變,改變的是下流的水量及發電的總量。因此,以此類推PWM(脈寬調制)調光方式不改變輸入LED PN結的瞬間電壓及瞬間電流,改變的是輸出電流的占空比,從而改變其亮度。
  因此,LED PWM(脈寬調制)調光方式還有以下的優點:
  1、不會產生任何LED色譜偏移,因為LED始終工作在滿幅度電流和0之間。
  2、有極高的調光精確度,因為脈沖波形完全可以控制到很高的精度,所以很容易實現萬分之一的精度。
  3、即使在很大范圍內調光,也不會發生閃爍現象。因為不會改變恒流源的工作條件(升壓比或降壓比),更不可能發生過熱等問題。
  4、可以和數字(DALI/DSI/DMX 512)控制技術相結合來進行控制,因為數字控制信號很容易變換成為一個PWM信號。
  雖然LED PWM(脈寬調制)調光方式有很多優點,但是需要注意以下兩個問題:
  1、脈沖頻率的選擇,因為LED是處于快速開關狀態,假如工作頻率很低,人眼就會感到閃爍。為了充分利用人眼的視覺殘留現象,它的工作頻率應當高于100Hz,最好為200Hz。
  2、消除調光引起的嘯聲,雖然200Hz以上人眼無法察覺,可是一直到20kHz卻都是人耳聽覺的范圍。這時候就有可能會聽到絲絲的聲音。解決這個問題有兩種方法,一是把開關頻率提高到20kHz以上,跳出人耳聽覺的范圍。另一種方法是找出發聲的器件而加以處理。
  目前已經有些生產LED可調光電源,驅動器及數字控制系統的廠家已經很好得解決了上述問題.
pwm led調光方案
  三、總結
  好的LED光源調光技術需要有好的LED調光方案來匹配及配合,才能成為一個行之有效,穩定可靠的系統。深圳喆華電子在PWM LED調光方案,無線方案中有著十年的研究開發經驗,善長用各種調光技術實現用戶需求,在PWM調光、遙控調光等有著獨特的見解,有著軟硬件工程師的優秀團隊,還有自己開發的智能調光模塊和無線模塊。在LED調光方案設計中受到業內人士的肯定,客戶遍布全國,達1000多家。如果你有pwm led調光方案的需求,歡迎來電咨詢:0755-29466981。pwm led調光方案的應用更多的案例等著您。
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