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,智能調(diào)光技術(shù)成為LED驅(qū)動技術(shù)未來發(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,智能調(diào)光主要是基于簡單的分壓原理。它的優(yōu)點是使用方便,不會造成干擾,缺點是不靈敏,功耗低。而且當(dāng)LED電流降低時,會導(dǎo)致白光LED向黃光光譜偏移,同時由于分壓會產(chǎn)生過多的熱量。
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)過導(dǎo)通角切割后產(chǎn)生一個切向輸出電壓波形。利用相切原理,可以降低輸出電壓的有效值,從而降低一般負載(阻性負載)的功率??煽毓柚悄苷{(diào)光的優(yōu)勢在于工作功率高,性能穩(wěn)定。但從其工作原理來看,使用中存在一些規(guī)劃上的不足。缺點的由來在于晶閘管開通后,需要一個持續(xù)的電流來持續(xù)導(dǎo)通,否則又會回到關(guān)斷狀態(tài)。不同的可控硅堅持不同的電流,通常在幾毫安到幾十毫安之間,有的甚至達到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,會產(chǎn)生震顫和尖峰。這樣不穩(wěn)定的輸出加到LED上,就會發(fā)光。因為以前的白熾燈是線性負載,工作電流一般超過50mA,不會出現(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,需要對其進行規(guī)劃和改進,以滿足LED的工作特性。
智能照明控制系統(tǒng)進行脈寬PWM智能調(diào)光時,需要提供額定脈寬調(diào)制信號源。通過改變輸入脈沖信號的占空比,調(diào)制LED驅(qū)動芯片對功率FET的柵極控制信號,進而達到調(diào)節(jié)通過LED的電流的目的。這種智能調(diào)光技術(shù)的優(yōu)勢在于使用簡單,功率大,精度高,智能調(diào)光效果好。缺點是一般的LED驅(qū)動器都是基于開關(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,調(diào)節(jié)信號的頻率越接近LED驅(qū)動芯片的柵極控制信號的頻率,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)有燈具無法替代的問題?!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,遇到的問題不是增加負載分壓電路和提供脈沖控制信號的問題,而是這兩種方法都需要控制線。由于傳統(tǒng)燈具只有兩個電觸點,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,因此無法成功實現(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,需要做一些適應(yīng)性的改變。
智能照明控制系統(tǒng)進行LED智能調(diào)光規(guī)劃存在四個設(shè)計問題,即100Hz頻閃、穩(wěn)定性差、過載、不同可控硅智能調(diào)光工作范圍不一致。只有針對以上問題完善規(guī)劃,可控硅智能調(diào)光技術(shù)才能更符合LED的工作特性。