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如何选用LED 驱动器于灯条调光应用?

发布时间:2018-07-19

简介
LED调光功能是有节省能源、提高生活质量、改善光源效能/寿命等等优点,其调光效能是取决于所搭配的LED 光源及驱动器。一般而言,LED光源可以简单区分为两个大类:单单LED 二极管本身以及配有电阻的LED 二极管,有时,LED光源被设计成内含DC-DC 变流器的一个模块,然而这样复杂的模块不在我们这篇文章的讨论范围内。在LED光源或模块为单单LED二极管本身时,实用常见的调光方法为调整输入LED电流的振幅,因此设计LED驱动器应该满足这个需求,好比二四六HLG家族的特点就是电流可调整、并由具有DC1-10V* 或 10V 脉冲宽度调变或甚至只有一个简单的电阻器之外接调节器来控制。而另一种LED 光源就是配有电阻器的LED 二极管,简称为LED 灯条,LED 灯条被广泛使用是因为它具有跟LED 二极管串联的电阻,所以电压相对地固定,因此使用者或组装者可以取用任一固定电压光源/LED驱动器来启动LED灯条。常见的LED灯条是由12V或24V启动,但调光可能会有点难度。本文说明了使用电流振幅调光方式的驱动器于LED灯条的问题,也顺带讨论一些常见调光问题的情形,我们建议最适当也最简单的LED灯条调光方案是使用具有输出脉冲宽度调变PWM的可调光LED驱动器。
 
当调节LED灯源亮度时,常见的不理想情形
听起来调光似乎是件简单的事,事实上想要有良好并顺畅的调光表现需要考虑很多要素,表一所示: 不理想的调光状况。
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表一  常见调光问题
 
当使用电流振幅可调式LED 驱动器来调节LED 灯条光的时候,dead travel是经常发生的问题。虽然当LED驱动器是满载状态,如附图1(a)所示时是可以运转地很好,可是当LED 驱动器非满载或是部分载时,使用者会发现条光不是很顺畅。
 
注意: 新一代二四六LED驱动器的特性 DC0-10V
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图一 二四六电流振幅调整LED驱动器 HLG-100于不同负载(长度))状况联接于LED灯条: (a)满载(长度)结果产生最好的调光表现;(b) 负载70% 则暗示了不完美调光效果; (c) 负载30% 暗示了最差的调光结果,因为可调光范围太窄。
 
输出脉冲宽度调变解决
如果应用是在满载状况下使用LED 驱动器,那就不存在dead travel的问题。况且,当LED驱动器仅是在比其额定功率低很多的状态下使用时,那使用高瓦数驱动器就没有什么意义了。是的,以上论点没错,但可能并不是很实际,事实上LED灯条经常在长度无法准确预估的情况下使用,譬如说:酒吧或餐厅里使用的装饰灯,所以解决方案是使用具有输出脉冲宽度PWM调变的LED驱动器来实现调光,而不是改变电流振幅。输出亮度靠调光讯号的负载循环来减低输出灯光强度,重要的参数是调光解析和输出脉冲宽度调变PWM的频率,最低调光强度应该低至0.1%,以达到8bit的调光分辨率来符合所有的应用,输出脉冲宽度调变PWM频率应该能尽可能高,以防止表一所示闪烁议题,根据文献,建议至少保持高过1.25kHz,以降低人眼所见的鬼影闪烁。
 
结论
最好的LED灯条调光方案是使用输出脉冲宽度调变PWM,因此方法解决常见调光问题中dead travel的问题。二四六提供的脉冲宽度调变系列,40~120瓦内,特性是一个调光有三个模拟(数字一: DALI正在开发中),有IP67保护,是适用于LED灯条应用的驱动器。
 
备注: 参考来源: Designing to Mitigate Effects of Flickering LED Lighting by Brad Lehman and Arnold J. Wilkins 2014

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