切換式LED驅(qū)動器調(diào)光技術(shù)研究

由于轉(zhuǎn)換器輸出的關(guān)閉與啟動延遲，因此限制了 PWM 調(diào)光頻率以及工作周期范圍。為了解決延遲的問題，F(xiàn)ET 等外部分路裝置平行置于 LED 或 LED 串，才可快速繞過LED 周圍的轉(zhuǎn)換器輸出電流?！癓ED 關(guān)閉時間”期間，電流仍持續(xù)進入電感器可以避免電流在電感器電流基座上來回時產(chǎn)生長時間延遲?，F(xiàn)在的延遲時間轉(zhuǎn)換到分路裝置上升與下降時間的限制。

因為開啟 FET 時會產(chǎn)生輸出電流過沖，所以使用電流模式轉(zhuǎn)換器分路 LED 電流時必須特別小心。LM340x 系列的 LED 驅(qū)動器為實時控制轉(zhuǎn)換器，不會產(chǎn)生過沖問題。我們應該保持 LED 上的低輸出電容以獲得最大化開啟/關(guān)閉/開啟的轉(zhuǎn)換速度。

使用快速調(diào)光電路與關(guān)閉輸出的缺點是損失效率。分路裝置開啟時，VShunt device X ILED 的電力消耗會以熱能形式損失。使用低 RDS-ON 的 FET 可減少此效率損失。

使用分路 LED 以取得較快轉(zhuǎn)換時間的另一個缺點是此動作無法在升壓轉(zhuǎn)換拓樸中作用。在升壓的拓樸中，將負載端造成短路就等于是透過電感器造成 Vin 至接地的短路。

LM3409 多重調(diào)光功能

美國國家半導體所推出的 LM3409 為獨特的 LED 驅(qū)動器，可提供完整模擬與 PWM 調(diào)光功能。在這裝置上有4種 LED 調(diào)光的可能方法：

1. 直接使用 0V～1.24V 電壓來源驅(qū)動 IADJ 接腳以進行模擬調(diào)光

2. 在 IADJ 接腳與地面間放置電位計以進行模擬調(diào)光

3.使用啟動接腳以進行 PWM 調(diào)光

4. 使用外部分路 FET 以進行 PWM 調(diào)光

我們必須使用電位計連接 LM3409 才可進行模擬調(diào)光.內(nèi)部的 5uA 電流源會在 RADJ 上建立電壓，進而變更內(nèi)部電流感應設定。我們也可以使用DC 壓直接驅(qū)動 IADJ 接腳來達到相同的效果。

LED 效率

LED 發(fā)光效率大致可定義為以輸入電源瓦特數(shù)除以可見輸出光電源流明數(shù);以每瓦特流明作為表示。所有進入LED但并未成為可見光的電源會被轉(zhuǎn)換成熱能或是不可見的電磁輻射。LED的特性即是在低輸出等級時可獲得較高的效率。

在低調(diào)光等級的情形下，比起PWM 調(diào)光，使用模擬調(diào)光的 LED 效率較高。假設PWM調(diào)光的LED有低工作周期，LED 尖峰電流會比用平均時間 LED 電流來的高。

調(diào)整脫機 LED 燈具

脫機 LED 照明可以作業(yè)的AC 電壓，在日本為 100 VAC 而在部份工業(yè)應用中則為 300 VAC 以上。以 LED 取代熒光燈泡的優(yōu)點之一為提高使用效率。LED 燈具可以使用大概 80,000 個小時才需進行維修或替換，但熒光燈具可能只能維持 6,000 小時。長期看來，替換至 LED 燈具所節(jié)省的成本通常遠超過 LED 燈具本身的花費。

在住宅照明的應用上會更可能需要使用可調(diào)光的 LED 燈具。常見的兩種調(diào)光類型為 TRIAC 與 10 VDC，而 TRIAC 調(diào)光器則更為常見。TRIAC 控制器可在任何一間居家裝潢店取得，也比較常見于大部分家庭中。TRIACS 會“切斷”部份的 AC 波長以提高工作周期效率并提供電流給燈具。TRIAC 調(diào)光的缺點是無法完全解決在低調(diào)光時閃爍光源的輸出。LED 驅(qū)動器技術(shù)的進展改善了 TRIAC 的調(diào)光技術(shù)，現(xiàn)今的驅(qū)動器比較能透過“解碼”低調(diào)光設定以輸出沒有閃爍的光線。

所謂 10 VDC 調(diào)光，是在使用 10V 的燈具上將 0V ～ 10V 的 DC 電壓應用到調(diào)光控制器，其中的0V 對應到無光線，而 10V 則產(chǎn)生全幅的燈光輸出。10 VDC 照明需要從調(diào)光器安裝額外的連接線至燈具，在等級較高的燈具中比較常見，因為此種燈具需要更多的線性調(diào)光控制以及比TRIAC調(diào)光器更好的調(diào)光比例。

結(jié)語

有許多方式可以調(diào)整切換式調(diào)節(jié)器供電的 LED 光線。而 PWM 與模擬這兩種主要調(diào)光方式則各有優(yōu)缺點。PWM 調(diào)光大幅降低 LED 的顏色變化，并有不同的亮度層級，可提供額外邏輯來建立 PWM 波長。模擬調(diào)光則是比較簡單的電路，但不適用于需要恒定色溫的應用。