LED照明燈具調(diào)光方案和市場成長潛力

如今，LED照明已確然成為一項(xiàng)主流技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)正日臻成熟，標(biāo)志之一就是大量LED照明標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的陸續(xù)出臺(tái)。嚴(yán)格的效率要求已存在相當(dāng)一段時(shí)間了，今后仍將不斷提高。但近段時(shí)間，LED照明設(shè)計(jì)師的工作卻更為棘手了，因?yàn)橐瑫r(shí)滿足以下兩項(xiàng)要求：既要用針對白熾燈的調(diào)光器來實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制功能，又要實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)性能，對于LED亮度的調(diào)節(jié)，目前主要分為模擬調(diào)光和PWM調(diào)光，下面就將對LED調(diào)光的相關(guān)情況進(jìn)行介紹。

調(diào)光是照明系統(tǒng)非常常見的功能。對于白熾燈來說，它可以以低成本輕易實(shí)現(xiàn)。LED燈的調(diào)光卻存在一定難度，但對于建筑師和住宅用戶來說，在轉(zhuǎn)換到LED照明時(shí)可不愿失去調(diào)光控制應(yīng)有的優(yōu)勢。這就涉及到LED照明類的許多相關(guān)知識(shí)。

　　功率因數(shù)是非常重要的因素，因?yàn)楦吖β室驍?shù)可降低配電網(wǎng)絡(luò)的損耗。降低電力使用對環(huán)境所造成影響的最有效方式是減少浪費(fèi)，因此世界各地的監(jiān)管機(jī)構(gòu)都在進(jìn)一步嚴(yán)格他們的功率因數(shù)規(guī)范。其中一個(gè)例子就是能源之星固態(tài)照明能效規(guī)范（09/12/07），它規(guī)定住宅照明產(chǎn)品的功率因數(shù)（PF）應(yīng)大于0.7，商用照明產(chǎn)品的功率因數(shù)（PF）應(yīng)大于0.9。

LED燈具的調(diào)光方法最主要、常見的有三種，這三種調(diào)光技能都是根據(jù)LED驅(qū)動(dòng)電流輸入的變化來進(jìn)行調(diào)光的。按照不同的電路系統(tǒng)也能夠分為模仿調(diào)光和PWM調(diào)光。

第一種：這種調(diào)光方法為通過調(diào)制LED驅(qū)動(dòng)電流來完成LED燈的調(diào)光，由于LED芯片的亮度與LED驅(qū)動(dòng)電流成一定的比例干系，所以我們調(diào)節(jié)LED驅(qū)動(dòng)電流就可以控制LED燈的明暗。

第二種：這種調(diào)光方法被稱為模仿調(diào)光方法或線性調(diào)光方法。該種調(diào)光方法的好處是：當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流線性增長或減小時(shí)，減小了驅(qū)動(dòng)電流過沖過程中對LED芯片壽命的影響，而且調(diào)光電路的抗滋擾性較強(qiáng)。其缺陷則是驅(qū)動(dòng)電流的大小變化過程肯定對LED芯片的色溫有一定的影響。

第三種：這種調(diào)光方法稱之為脈沖寬度調(diào)制(PWM)。該種方法是經(jīng)過調(diào)節(jié)使驅(qū)動(dòng)電流呈方波狀，其脈沖寬度可變，經(jīng)過對脈沖寬度的調(diào)制轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制LED燈連續(xù)點(diǎn)亮的時(shí)間，也同時(shí)轉(zhuǎn)變了輸入功率，從而到達(dá)節(jié)能、調(diào)光的目標(biāo)。頻率跟平常一樣大概在200Hz~10KHz；因?yàn)槿说难劬σ曈X的滯后性，不會(huì)感覺得到光源在調(diào)光過程中產(chǎn)生的閃耀現(xiàn)象。此種調(diào)光方法的好處是能改善LED的散熱性能，缺陷是驅(qū)動(dòng)電流的過沖對LED芯片的壽命肯定有一定的影響。

總的來說，模擬調(diào)光通常可以很簡單的來實(shí)現(xiàn)。但是由于LED光的特性要隨著平均驅(qū)動(dòng)電流而偏移。對于單色LED來說，其主波長會(huì)改變。對白光LED來說，其相關(guān)顏色溫度（CCT）會(huì)改變。用PWM調(diào)光則保證了LED發(fā)出設(shè)計(jì)者需要的顏色。PWM調(diào)光也可以提高輸出電流精度。用線性調(diào)節(jié)的模擬調(diào)光會(huì)降低輸出電流的精度。通常來說，相對于模擬調(diào)光，PWM調(diào)光可以精度大于線性控制光輸出。

從節(jié)能來說，沒有可比性。因?yàn)镻WM是保證CCT和顏色情況下測定電流（光強(qiáng)），模擬調(diào)光則是不存在這個(gè)前提。如果要犧牲這個(gè)前提來考慮節(jié)能的話，需要實(shí)測數(shù)據(jù)。但估計(jì)在實(shí)現(xiàn)同等照度的情況下，PWM會(huì)有優(yōu)勢。

從調(diào)光響應(yīng)時(shí)間來說，PWM調(diào)光由于其響應(yīng)速度快，并且能夠更加精確地調(diào)光。在實(shí)際使用中應(yīng)用得最為廣泛。

如果LED照明控制器以線路調(diào)光或次級(jí)側(cè)調(diào)光的方式進(jìn)行工作。最簡單的線路調(diào)光方式是前沿可控硅控制器。這是目前最常用的照明控制方式，但不幸的事，使用可控硅控制器對LED燈進(jìn)行調(diào)光時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量問題。更先進(jìn)的線路調(diào)光器是電子前沿或后沿調(diào)光器。次級(jí)側(cè)電子控制調(diào)光器則用于專業(yè)照明系統(tǒng)。

　　可控硅控制器在白熾燈中的表現(xiàn)無可挑剔，但在LED燈中會(huì)產(chǎn)生各種負(fù)面效應(yīng)，其中包括閃爍、發(fā)光不均勻、音頻噪聲以及閃動(dòng)。要想弄清原因，首先必須了解可控硅調(diào)光器的工作原理。

　　從上面介紹的應(yīng)用情況可以看出，如果所采用的控制器既能執(zhí)行功率因數(shù)校正，又能執(zhí)行恒流驅(qū)動(dòng)和相位角檢測，那么設(shè)計(jì)出的隔離式及非隔離式LED驅(qū)動(dòng)器就能與所有類型的調(diào)光控制器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定工作。此外，還能使電路滿足所有國際標(biāo)準(zhǔn)的效率、功率因數(shù)、諧波和EMI要求。過去，白熾燈泡必須針對特定的電源電壓進(jìn)行制造?，F(xiàn)在，卻不必再受此限制，制造出的可調(diào)光LED燈可以不經(jīng)任何改裝而通用于世界各地。