LED在照明燈具的應用越來(lái)越廣泛,加上優(yōu)于傳統照明方式的獨特性,除了提高生活品質(zhì)、改善光源效能和延長(cháng)燈具壽命外,利用其獨有的可調光功能進(jìn)行燈光色溫與亮度的變化,并充分達到節能應用為其最大優(yōu)點(diǎn)。
LED照明燈具的調光效能乃是取決于所搭配的LED光源及驅動(dòng)電源。
一般而言,LED光源可以簡(jiǎn)單區分為兩個(gè)大類(lèi):?jiǎn)为歀ED二極體光源或配有電阻的LED二極體光源,在應用上,有時(shí)候LED光源會(huì )被設計成內含DC-DC轉換器的一個(gè)模組,這樣復雜的模組則不在本次文章的討論范圍內。若LED光源或模組為單獨LED二極體本身時(shí),常見(jiàn)的調光方法為調整LED輸入電流的振幅,因此LED驅動(dòng)電源的選用就應該參考這個(gè)特性,明緯公司的HLG/ELG家族的特點(diǎn)就是電流可調整、并可由外部1-10VDC*或10VPWM脈寬調變或甚至只透過(guò)外接一個(gè)簡(jiǎn)單的可變電阻來(lái)控制輸出電流的調變。而另一種配有電阻器的LED二極體光源(一般稱(chēng)為LED燈條或LEDSTRIP),LED燈條被廣泛使用是具有LED二極體串聯(lián)的電阻,所以電壓相對地穩定,因此使用者可以取用市售任何的定電壓電源供應器來(lái)驅動(dòng)LED燈條。常見(jiàn)的LED燈條一般是以12VDC或24VDC驅動(dòng),但也因此在LED燈條的調光應用上可能會(huì )有點(diǎn)難度。本文說(shuō)明了使用電流振幅調光方式的驅動(dòng)器於LED燈條的應用問(wèn)題,也同時(shí)討論一些常見(jiàn)的調光問(wèn)題,并同時(shí)介紹了采用輸出脈寬(PWM)調變的可調光LED電源驅動(dòng)器,明緯公司所推出且獲得國家技術(shù)創(chuàng )新產(chǎn)品獎項肯定的PWM家族系列,是目前市面上最適當也最簡(jiǎn)單的LED燈條調光方案。
常見(jiàn)的LED調光不良狀況:
調光聽(tīng)起來(lái)似乎是件簡(jiǎn)單的事,事實(shí)上想要有良好并順暢的調光表現是需要考慮很多要素,常見(jiàn)的LED調光不良的情況有很多,如下表(一)所示:
表(一):常見(jiàn)調光問(wèn)題
當使用輸出電流可調的LED電源驅動(dòng)器來(lái)進(jìn)行LED燈調光的時(shí)候,deadtravel是經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題。雖然當LED驅動(dòng)電源器處于滿(mǎn)載狀態(tài)(如附圖1-a)時(shí)可以運轉地很好,可是當LED驅動(dòng)器非處于滿(mǎn)載時(shí),調光不順暢的狀態(tài)就很明顯。

圖1:明緯LED驅動(dòng)器HLG-100于不同負載(長(cháng)度)狀況聯(lián)接于LED燈條:(a)滿(mǎn)載100%--可產(chǎn)生最好的調光表現;(b)負載70%--則顯示了不完美調光效果;(c)負載30%--顯示出較差的調光結果,因為可調光范圍太窄。
輸出脈沖寬度調變(輸出PWM)解決方案
如果是在滿(mǎn)載條件下使用LED驅動(dòng)電源進(jìn)行LED燈條調光應用時(shí),那就不存在deadtravel的問(wèn)題。以上論點(diǎn)沒(méi)錯,但并不是很實(shí)際,事實(shí)上LED燈條經(jīng)常在各種應用場(chǎng)合(裝飾照明/輔助照明/廣告照明)因長(cháng)度無(wú)法準確預估的情況下使用,所以最簡(jiǎn)單也是最佳的應用解決方案則是應該正確的選用具有輸出脈沖寬度PWM調光功能的LED驅動(dòng)電源來(lái)實(shí)現LED燈條調光需求。而輸出亮度則憑藉著(zhù)調光訊號的負載循環(huán)來(lái)達到降低亮度的調光變化,選擇驅動(dòng)電源的重要參數則是調光解析和輸出脈沖寬度調變PWM的頻率,最低調光能力應該低至0.1%,以達到8bit的調光解析度來(lái)符合所有的LED燈條調光應用,輸出脈沖寬度調變PWM頻率則應該能盡可能提高,以防止表(一)所說(shuō)的光閃爍問(wèn)題,根據相關(guān)技術(shù)研究文獻報導,頻率建議至少高于1.25kHz,以降低人眼可見(jiàn)的鬼影閃爍。
結論
最好的LED燈條調光方案是使用輸出脈沖寬度調變PWM調光功能,以解決常見(jiàn)的deadtravel調光問(wèn)題。明緯公司所提供的PWM機型涵蓋40/60/90/120W等四個(gè)系列,是非常適合于各種LED燈條調光應用的LED驅動(dòng)電源。 |