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可控硅调光LED照明的使用剖析

近年来,随着全球LED商业照明市场的兴起,包括中国在内的众多LED制造厂商纷纷将LED商业照明产品放在了市场开发的重要位置上。特别是由于近期日本、欧美等主要市场对LED照明产品提出了高效率、长寿命、高

近年来,跟着全球LED商业照明商场的鼓起,包含我国在内的许多LED制造厂商纷繁将LED商业照明产品放在了商场开发的重要方位上。特别是因为近期日本、欧美等首要商场对LED照明产品提出了高功率、长寿命、高功率因数、灵敏扩展、可调光等方面的要求,使得LED驱动IC电源职业面临着一次新的改造。因而在未来两年,LED灯具的智能调光尤其是在商业照明中的运用比重将有望得到快速进步。

  当时面临的首要应战在于LED光源价格在不断下降,但驱动电子技能并没有很大的改造,价格一向居高不下,本钱上有压力。其次,因为LED照明多选用电流驱动形式,而现有的调光器多是电压调光,所以在兼容性方面的应战也相当大。此外,电源的轻浮化趋势也要求LED驱动器要有更小的体积。而作为顾客,LED照明产品需求凭借驱动IC调光技能提供给顾客一起的感官体会。

  据调查剖析陈述,美国商场现在对调光产品需求较大,简直100%都是调光产品。欧洲商场少一点,但也占较大份额。此外,智能LED灯泡本年有可能会呈现大规模商用。而这其间绝大部分调光产品都是合作可控硅调光器运用的。因而针对可控硅调光的LED照明产品的研讨就显得很有含义。

  1、可控硅调光简介

  剖析传统白炽灯、卤素灯等调光体系,因为与LED灯比较,白炽灯和卤素灯是纯阻性器材,这也就意味着它的电流波形和电压波形永远是相同的,当选用可控硅来调光时,输入电压波形因可控硅导通视点改动而违背正弦波,也便是改动输入电压的有效值,就能够完成调光的意图。

  其电原理图如图1所示。虚线部分便是装置在墙上的可控硅调光开关。a-b之间的电阻便是白炽灯负载。所以可控硅开关直接与负载是串联的。

图1 可控硅调光的电路图和波形图

  可控硅电位器中带一个开关,接在n的输入端,用于操控灯的开关。可控硅导通过程中,改动其内部可调电阻的分压比,改动其导通角,就能够改动其输出电压有效值,然后完成调光功用。除了可控硅以外,还有晶体管前沿、后沿调光技能等,基本原理都差不多。

  2、可控硅调光的缺陷和问题

  在用可控硅调光时,仍是会存在如下的一系列问题。

  (1)调光过程中,跟着内部导通角的改动,输入电压正弦波被可控硅破坏了,然后降低了功率要素值(PF),一般PF低于0.5,并且在调光时,跟着导通角越小,功率要素值越来越低(1/4亮度时只要0.25)。

  (2)如上,输入电压正弦波被破坏了,非正弦的波形加大了谐波系数。

  (3)LED驱动电路中输入非正弦的电压波形会在线路上发生严峻的搅扰信号(EMI)。

  (4)调光过程中在低负载时很简略因为坚持电流缺乏而呈现不安稳现象,处理办法是有必要加上一个泄流电阻。一般情况下这个泄流电阻至少要耗费1-2瓦的功率,这就降低了恒流源电路的功率。

  (5)在运用可控硅调光电路对白炽灯调光时,当输入端的LC滤波器与可控硅发生振动时,因为白炽灯的热惯性,人眼底子看不出这种振动。而当可控硅调光电路与LED驱动电路配套运用时,会发生音频噪音和闪耀,这往往是不行承受的。

  3、可控硅调光的优势

  照明商场开展至今,虽然可控硅调光存在着许多的缺陷和问题,可是,因其开展历史悠久,技能老练安稳,现已和白炽灯还有卤素灯完美的结合起来,占有了很大的调光商场。在绝大部分区域的调光场所,这些现已装置了可控硅调光的白炽灯或卤素灯的当地,顾客现已在墙壁上装置了通向灯具的两根衔接导线,一起也在墙壁上装置了可控硅调光器的开关盒以及旋钮。关于顾客来说,假如能够仅仅单纯的替换灯头上的白炽灯或卤素灯,而不用去替换墙壁上的可控硅开关或许别的的去添加衔接线的数目,那是比较简略的计划,也是比较为遍及顾客所能够承受的一种做法。这就意味着LED照明产品真实假如想要去彻底替代替换白炽灯和卤素灯灯具在和可控硅调光器合作的可调光运用场合,那就有必要要与可控硅调光兼容。这也是现在LED驱动IC的开发规划人员所一起需求面临的一个难题。怎么针对可控硅调光以及LED特别的驱动方法,开宣布适宜的IC显得那么重要。

  4、兼容可控硅调光的问题和缺陷

  现在为止,许多大芯片公司都推出了专门与现有可控硅调光相匹配兼容的芯片以及处理计划,可是,现在这些处理计划仍是会存在些缺乏。一起,兼容可控硅调光的LED现在仍是在商场推行中受限制,商场承受度还不是那么高,原因如下:

  (1)可控硅技能开展至今,现已是一个具有半个多世纪的陈腐技能。它具有许多如前所述的缺陷,是一种早该筛选的技能。社会开展需求一种愈加先进、愈加智能化的产品来替换它。

  (2)现在兼容可控硅调光的LED驱动IC,许多自称具有PFC,能够完成较高的功率要素,实际上它只改进了负载的功率要素,使全体电路看上去愈加挨近纯阻性,而实际上并没有改进包含可控硅在内的整个体系的功率要素。

  (3)如上所述,为了坚持可控硅的坚持电流缺乏,许多兼容可控硅的LED调光体系都需求额定加上泄流电阻,然后添加损耗,使得LED调光体系的全体功率都非常低下,这就彻底损坏了LED的高能效的初衷。

  (4)现在可控硅调光LED体系商场开展良莠不齐,真实彻底匹配兼容一切可控硅调光器的LED驱动基本上没有,这无形中添加了很大的开发使命。此外,真实匹配一切可控硅调光器的LED驱动还有待长期的可靠性验证。

  (5)装置可控硅调光的白炽灯和卤素灯所占的份额不到万分之一,而在墙里装置可控硅开关的份额在可控硅调光的灯具里连万分之一都不到,因为绝大多数装置可控硅调光的都是台灯、床头灯、立灯。更何况市道上有几十种不同标准的可控硅和晶体管调光开关,实际上所开发的%&&&&&%底子不行能兼容一切的可控硅开关,而只能兼容其间的一小部分。

  (6)LED是一种全新的创世纪的技能,它有着无与伦比的优越性。面临日益老练的可调光LED照明产品商场的需求,可控硅调光LED驱动的开发需求锲而不舍的进行。

  因为可控硅调光器广泛运用于白炽灯等传统照明商场,简略简略被顾客所运用,契合人们的运用习气。所以推行LED可控硅具有很好的商场前景。但是,在现在绝大多数LED调光的运用场合,可控硅调光在电路的功率因数、调光闪耀等调光功能和造价等方面还需进一步做出尽力,以扩展可控硅调光在LED照明调光的运用规模。

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