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      假設使用LED用燈代替調光器不是理想的解決方案

      文章出處:行業新聞 責任編輯:廣東惟思照明科技有限公司 發表時間:2022-07-09
        

      多年來,制造商一直在向市場推出led其最終目標是取代白熾燈和緊湊型熒光燈(CFL)。這些燈泡設計的演變經歷了從非常簡單的不可調光方案,到先進但昂貴的可調光方案,再到更劃算的可調光方案。

      許多LED燈聲稱可調光,但事實上,很多LED燈的性能并不十分理想,且由于所使用的調光器和電路負載不同而性能各異。有時,將LED配有調光器的室內安裝燈后,LED燈會閃爍,光亮度無法平衡調節。

      這些缺陷是由于美國現階段使用的大多數調光器都是基于雙向晶閘管的(TRIAC)這些電路是在20世紀60年代開發的,適用于電阻式白熾燈。TRIAC它是一種由可變定時電路產生的脈沖觸發的雙向半導體電源開關,當傳導電流高于保持電流時保持導通。調光電路有很多種,包括不同特性的設備、不同的控制電路和濾波器元件。

      LED燈的驅動電路將交流輸入電源轉換為低壓直流電源,并保持穩定的電流,驅動高亮度LED負載獲得恒定光輸出?;菊{節基于雙向晶閘管的調光器LED在驅動電路中,必須添加一些部件來實現穩定的調光運行,并根據調光相位角調整輸出電流。

      由于調光器差異大,連接LED調光電路的性能也不同。由于沒有明確的標準來劃分帶有調光器的標準LED燈泡的性能,使這一問題變得更加復雜。至多會有一些燈泡制造商提供調光器列表,列明他們認為可與其產品兼容的調光器。

      在美國能源部(DoE)在美國電氣制造商協會的支持下(NEMA)由切相調光器驅動驅動的正開始制定LED燈的調光標準包括測試程序和指標,以決定是否達到可接受的性能。我希望這個標準最終能幫助清理市場上聲明可調光的產品,但性能遠最終用戶預期的柔和穩定性。

      大部分LED燈泡使用的驅動電路都包含降壓、升降壓或反激式轉換器。在各種情況下,都可通過修改基本電路來實現可接受的調光性能,同時不會增加器件的成本和復雜性。這樣就可以提升可調光驅動器的性能,進而滿足消費照明市場的成本節約要求。

      兼容性的問題在于TRIAC如何與調光電路相匹配LED交互驅動器輸入電路。

      單級LED驅動示例電路(2)取代了1中代表白熾燈的電阻負載。雖然該電路在穩定運行過程中的高功率因數模擬了電阻負載,但其前端也包括EMI濾波器所需的電容器。LED燈泡消耗的功率比同等白熾燈低25%。結果是,在TRIAC在觸發前,調光器主要承受交流線路半周期的電容負載。

      1:典型的調光原理

      2:基本的LED驅動電路框

      如果1所示的雙向觸發電路想要按照設計目標運行,它還需要一個電阻路徑到中性點。如果改為電容負載,該電路將無法正常運行,并導致周期轉換時觸發不穩定,具體表現為輸出光不斷閃爍。調光器和LED驅動器中的EMI濾波器,也會由TRIAC啟動時的高dv/dt引起振鈴振蕩。

      當振蕩幅度達到一定程度時,電流會降低到保持電流以下,從而產生TRIAC關閉,在下一條線路過零之前無法維持TRIAC導通。這通常是由于觸發電路的重觸發TRIAC,導致在單個線路半周期內多次開關。除了對部件造成應力外,還可能損壞調光器或LED除了驅動器,這將導致嚴重的閃爍和不愉快的噪音。

      假設使用LED用燈代替調光器不是理想的解決方案,所以可以修改LED驅動解決上述問題,從而實現LED使用驅動和標準調光器。

      3:可調光LED驅動示意

      示例電路(3)單級LED相同的技術也可用于升降或適應性降壓轉換器。首先,在設計輸入濾波器時,輸入電容必須保持在最小值,這也有助于實現最佳功率因數。

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