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LED光源可控硅调光方式

LED光源可控硅调光方式

点击数:7509 次   录入时间:03-04 11:47:04   整理:http://www.55dianzi.com   节能灯/照明/彩灯

  在介绍之前,先说说普通白炽灯和卤素灯通常采用交流电源的调光方案—可控硅调光方式。白炽灯和卤素灯是一个纯电阻器件,它不要求输入电压一定是正弦波,因为它的电流波形永远和电压波形一样,所以不管电压波形如何偏离正弦波,只要改变输入电压的有效值,就可以实现调光。
  
  可控硅调光就是对交流电的正弦波加以切割,从而达到改变其有效值的目的,其电路原理图如下图所示。虚线部分就是安装在墙上的可控硅调光开关,A、B之间的电阻R就是白炽灯负载,即负载是和可控硅开关是串联的。

可控硅调光

  改变可调电阻W的连入电路的阻值就可改变可控硅的导通角,从而改变加在R两端的交流电压的有效值,达到调光的目的。通常电位器W带一个开关,接在交流电压的输入端,用于开/关灯。
  
  1.可控硅调光的缺点
  
  可控硅电路破坏了正弦波的波形,从而降低了功率因数值(PF),通常PF低于0.5,并且导通角越小,功率因数越低;同时,非正弦波形增大了谐波系数,会在线路上产生严重的干扰信号(EMI)。
  
  另外,可控硅调光方式在负载较轻时易出现不稳定现象,为此还必须加上一只泄流电阻,而这个泄流电阻至少有一两瓦的功率消耗。
  
  2.LED的可控硅调光方式
  
  虽然可控硅调光方式存在上述缺点和问题,但是其电路简单,成本低廉,绝大多数的白炽灯、卤素灯均采用该调光方式。如果想用LED取代可控硅调光的白炽灯和卤素灯,则要求LED的调光也要和可控硅调光兼容。具体来说,在一些已经安装了可控硅调光的白炽灯或卤素灯的地方,墙上已经安装了可控硅的调光开关和旋钮,墙壁里也已经安装了通向灯具的两根连接线。要更换墙上的可控硅开关且增加连接线的数目都不是那么容易,最简单的方法就是什么都不变,只要把灯头上的白炽灯拧下,换上带有兼容可控硅调光功能的LED灯泡即可。这一思路就像市场上的LED日光灯一样,做成和现在的T10、T8荧光灯尺寸、大小完全一样,不需要专业电工,普通用户就可以直接更换,这样才可能很快普及。

  如果将普通可控硅调光电路用于LED驱动电源中,LED驱动电源会发出噪声,LED灯组会闪烁,其原因是LED驱动电源中输入端的LC滤波器会使可控硅产生振荡。这种振荡对于白炽灯是无所谓的,因为白炽灯的热惯性使得人眼根本看不出这种振荡,但是对于LED来讲就相当明显了。
  
  综上所述,要实现LED的可控硅调光方式,就得对LED的驱动电路重新设计。为此,国外很多厂家已开发出多款可以兼容可控硅调光方式的LED驱动IC。目前,市面上主要有以下四种兼容可控硅调光的LED驱动IC:恩智浦的SSL2101/2、国半的LM3445、iWatt的iW3610和OnSemi的NCL3000,各IC的主要特点见下表。

NCL3000

  值得一提的是,尽管多个大芯片公司都推出了兼容现有可控硅调光方式的芯片和解决方案,但是这类解决方案是不值得推荐的,主要原因如下:1.可控硅技术是具有半个多世纪的陈旧技术,它具有很多缺点,是一种早该淘汰的技术。2.很多芯片自称具有PFC功能,可以改善功率因数,实际上,它只改善了作为可控硅负载的功率因数,使它们看上去接近纯电阻的白炽灯和卤素灯,并没有改善包括可控硅在内的整个系统的功率因数。3.所有兼容可控硅的LED调光系统的整体效率都十分低下,有些还没有考虑为了稳定工作而需要的泄流电阻的损耗,完全丢弃了LED的高能效特点。4.所有的可控硅 LED调光系统也都是采用调节LED的正向电流的方式,仍存在前面所述的LED色谱偏移等缺点。5.绝大多数安装可控硅调光的都是台灯、床头灯、立灯,与之配套的有几十种不同规格的可控硅和晶体管调光开关,现已开发的IC根本不可能兼容所有的可控硅开关,而只能兼容其中的一小部分。总之,LED是一种全新的新技术产品,有着无可比拟的优越性,完全没有必要为了照顾落后的可控硅而牺牲自身的优点。




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