LED的調(diào)光

　　圖6. 降壓型恒流源的效率和降壓比的關(guān)系

　　圖中的輸入電壓為35V，輸出電流為2A，當(dāng)輸出電壓為30V時，效率可以高達97.8

%。但是當(dāng)輸出電壓降低到20V時，效率就降為96%；當(dāng)輸出電壓降低為10V時，效率就降低為92%。在這三種情況下，盡管其輸出功率依次為60W，40W和20W，但是其損耗功率卻依次為1.2W，1.6W，1.6W。后兩種情況下功耗增大了33%。假如恒流模塊的散熱系統(tǒng)設(shè)計得非常臨界，增加33%的耗散功率就有可能會使芯片的結(jié)溫升高，以致發(fā)生過溫保護而無法工作，嚴(yán)重時也有可能使芯片燒毀。

　　1.5 調(diào)節(jié)正向電流無法得到精確調(diào)光

　　因為正向電流和光輸出并不是完全正比關(guān)系，而且不同的LED會有不同的正向電流和光輸出關(guān)系曲線。所以用調(diào)節(jié)正向電流的方法很難實現(xiàn)精確的光輸出控制。

　　二．采用脈寬調(diào)制（PWM）來調(diào)光

　　 LED是一個二極管，它可以實現(xiàn)快速開關(guān)。它的開關(guān)速度可以高達微秒以上。是任何發(fā)光器件所無法比擬的。因此，只要把電源改成脈沖恒流源，用改變脈沖寬度的方法，就可以改變其亮度。這種方法稱為脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)光法。圖7表示這種脈寬調(diào)制的波形。假如脈沖的周期為tpwm，脈沖寬度為ton，那么其工作比D（或稱為孔度比）就是ton/tpwm。改變恒流源脈沖的工作比就可以改變LED的亮度。

　　圖7.. 用改變脈沖寬度的方法來改變LED的亮度

　　2.1 如何實現(xiàn)PWM調(diào)光

　　具體實現(xiàn)PWM調(diào)光的方法就是在LED的負(fù)載中串入一個MOS開關(guān)管（圖8），這串LED的陽極用一個恒流源供電。

　　圖8. 用PWM信號快速通斷LED串

　　然后用一個PWM信號加到MOS管的柵極，以快速地開關(guān)這串LED。從而實現(xiàn)調(diào)光。也有不少恒流芯片本身就帶一個PWM的接口，可以直接接受PWM信號，再輸出控制MOS開關(guān)管。那么這種PWM調(diào)光方法有那些優(yōu)缺點呢？

　　2.2脈寬調(diào)制調(diào)光的優(yōu)點

　　 1．不會產(chǎn)生任何色譜偏移。因為LED始終工作在滿幅度電流和0之間。 2．可以有極高的調(diào)光精確度。因為脈沖波形完全可以控制到很高的精度，所以很容易實現(xiàn)萬分之一的精度。

　　 3．可以和數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合來進行控制。因為任何數(shù)字都可以很容易變換成為一個PWM信號。

　　 4． 即使在很大范圍內(nèi)調(diào)光，也不會發(fā)生閃爍現(xiàn)象。因為不會改變恒流源的工作條件（升壓比或降壓比），更不可能發(fā)生過熱等問題。

　　2.3 脈寬調(diào)光要注意的問題

　　 1． 脈沖頻率的選擇 因為LED是處于快速開關(guān)狀態(tài)，假如工作頻率很低，人眼就會感到閃爍。為了充分利用人眼的視覺殘留現(xiàn)象，它的工作頻率應(yīng)當(dāng)高于100Hz，最好為200Hz。

　　 2． 消除調(diào)光引起的嘯聲： 雖然200Hz以上人眼無法察覺，可是一直到20kHz卻都是人耳聽覺的范圍。這時候就有可能會聽到絲絲的聲音。解決這個問題有兩種方法，一是把開關(guān)頻率提高到20kHz以上，跳出人耳聽覺的范圍。但是頻率過高也會引起一些問題，因為各種寄生參數(shù)的影響，會使脈沖波形（前后沿）產(chǎn)生畸變。這就降低了調(diào)光的精確度。另一種方法是找出發(fā)聲的器件而加以處理。實際上，主要的發(fā)聲器件是輸出端的陶瓷電容，因為陶瓷電容通常都是由高介電常數(shù)的陶瓷所做成，這類陶瓷都具有壓電特性。在200Hz的脈沖作用下就會產(chǎn)生機械振動而發(fā)聲。解決的方法是采用鉭電容來代替。不過，高耐壓的鉭電容很難得到，而且價錢很貴，會增加一些成本。

　　第二部分 采用交流電源的LED調(diào)光

　　三．用可控硅對LED調(diào)光

　　 普通的白熾燈和鹵素?zé)敉ǔ２捎每煽毓鑱碚{(diào)光。因為白熾燈和鹵素?zé)羰且粋€純阻器件，它不要求輸入電壓一定是正弦波，因為它的電流波形永遠和電壓波形一樣，所以不管電壓波形如何偏離正弦波，只要改變輸入電壓的有效值，就可以調(diào)光。采用可控硅就是對交流電的正弦波加以切割而達到改變其有效值的目的。其電原理圖如圖9所示。虛線部分就是安裝在墻上的可控硅調(diào)光開關(guān)。a-b之間

　　的電阻就是白熾燈負(fù)載。所以負(fù)載是和可控硅開關(guān)串聯(lián)的。

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