在一般照明中,如果引入智能照明控制系統(tǒng),可以充分發(fā)揮LED照明的節(jié)能優(yōu)勢(shì),智能調(diào)光技術(shù)成為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向的主要原因是節(jié)能。
智能調(diào)光的需求可以分為三類:①功能性調(diào)光需求,如玄關(guān)、會(huì)議室等;②舒適性和日風(fēng)格在居家日的體現(xiàn),燈光的明暗組合既可以根據(jù)環(huán)境的需要進(jìn)行調(diào)節(jié),又可以起到烘托氣氛的作用;③環(huán)保節(jié)能需求。
市面上智能照明控制系統(tǒng)調(diào)光主要有三種方法:①線性智能調(diào)光;②晶閘管智能調(diào)光;③PWM智能調(diào)光。三種智能調(diào)光技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn),智能調(diào)光主要是基于簡(jiǎn)單的分壓原理。它的優(yōu)點(diǎn)是使用方便,不會(huì)造成干擾,缺點(diǎn)是不靈敏,功耗低。而且當(dāng)LED電流降低時(shí),會(huì)導(dǎo)致白光LED向黃光光譜偏移,同時(shí)由于分壓會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量。
智能晶閘管調(diào)光是一種廣泛應(yīng)用于白熾燈和節(jié)能燈的智能調(diào)光方式,其工作原理是輸入電壓波形經(jīng)過(guò)導(dǎo)通角切割后產(chǎn)生一個(gè)切向輸出電壓波形。利用相切原理,可以降低輸出電壓的有效值,從而降低一般負(fù)載(阻性負(fù)載)的功率。可控硅智能調(diào)光的優(yōu)勢(shì)在于工作功率高,性能穩(wěn)定。但從其工作原理來(lái)看,使用中存在一些規(guī)劃上的不足。缺點(diǎn)的由來(lái)在于晶閘管開(kāi)通后,需要一個(gè)持續(xù)的電流來(lái)持續(xù)導(dǎo)通,否則又會(huì)回到關(guān)斷狀態(tài)。不同的可控硅堅(jiān)持不同的電流,通常在幾毫安到幾十毫安之間,有的甚至達(dá)到50毫安。功率越大,所需的持續(xù)電流就越大。持續(xù)電流不足,導(dǎo)通角不穩(wěn)定,輸出波形不均勻,會(huì)產(chǎn)生震顫和尖峰。這樣不穩(wěn)定的輸出加到LED上,就會(huì)發(fā)光。因?yàn)橐郧暗陌谉霟羰蔷€性負(fù)載,工作電流一般超過(guò)50mA,不會(huì)出現(xiàn)閃的現(xiàn)象。因此,市面上適用于白熾燈的可控硅智能調(diào)光器并不直接適用于LED產(chǎn)品,需要對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃和改進(jìn),以滿足LED的工作特性。
智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行脈寬PWM智能調(diào)光時(shí),需要提供額定脈寬調(diào)制信號(hào)源。通過(guò)改變輸入脈沖信號(hào)的占空比,調(diào)制LED驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)功率FET的柵極控制信號(hào),進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)通過(guò)LED的電流的目的。這種智能調(diào)光技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于使用簡(jiǎn)單,功率大,精度高,智能調(diào)光效果好。缺點(diǎn)是一般的LED驅(qū)動(dòng)器都是基于開(kāi)關(guān)電源的原理,如果PWM智能調(diào)光的頻率在200 ~ 200 ~ 20k Hz之間,LED驅(qū)動(dòng)器周圍的電感和輸出電容只是產(chǎn)生可聞噪聲。此外,當(dāng)執(zhí)行PWM智能調(diào)光時(shí),調(diào)節(jié)信號(hào)的頻率越接近LED驅(qū)動(dòng)芯片的柵極控制信號(hào)的頻率,線性度將越差。
PWM智能調(diào)光技術(shù)的前景被廣泛看好,但在LED照明替代市場(chǎng)潛力巨大的前提下,終端系統(tǒng)廠商從替代燈具的可行性角度出發(fā),更傾向于SCR智能調(diào)光技術(shù),線性智能調(diào)光和PWM智能調(diào)光在家用和商用中都存在現(xiàn)有燈具無(wú)法替代的問(wèn)題?!熬€性智能調(diào)光和PWM智能調(diào)光用于家庭照明或商業(yè)照明時(shí),遇到的問(wèn)題不是增加負(fù)載分壓電路和提供脈沖控制信號(hào)的問(wèn)題,而是這兩種方法都需要控制線。由于傳統(tǒng)燈具只有兩個(gè)電觸點(diǎn),如果要增加線性或PWM智能調(diào)光功能,需要改變燈具規(guī)劃,增加控制線,因此無(wú)法成功實(shí)現(xiàn)替代改造。如果LED燈兼容現(xiàn)有的可控硅智能調(diào)光控制技術(shù),很容易完成替代改造。但是,在LED上使用可控硅智能調(diào)光器時(shí),需要做一些適應(yīng)性的改變。
智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行LED智能調(diào)光規(guī)劃存在四個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題,即100Hz頻閃、穩(wěn)定性差、過(guò)載、不同可控硅智能調(diào)光工作范圍不一致。只有針對(duì)以上問(wèn)題完善規(guī)劃,可控硅智能調(diào)光技術(shù)才能更符合LED的工作特性。