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        假设使用LED用灯代替调光器不是理想的解决方案

        文章出处:行业新闻 责任编辑:广东惟思照明科技有限公司 发表时间:2022-07-09
          

        多年来,制造商一直在向市场推出led其最终目标是取代白炽灯和紧凑型荧光灯(CFL)。这些灯泡设计的演变经历了从非常简单的不可调光方案,到先进但昂贵的可调光方案,再到更划算的可调光方案。

        许多LED灯声称可调光,但事实上,很多LED灯的性能并不十分理想,且由于所使用的调光器和电路负载不同而性能各异。有时,将LED配有调光器的室内安装灯后,LED灯会闪烁,光亮度无法平衡调节。

        这些缺陷是由于美国现阶段使用的大多数调光器都是基于双向晶闸管的(TRIAC)这些电路是在20世纪60年代开发的,适用于电阻式白炽灯。TRIAC它是一种由可变定时电路产生的脉冲触发的双向半导体电源开关,当传导电流高于保持电流时保持导通。调光电路有很多种,包括不同特性的设备、不同的控制电路和滤波器元件。

        LED灯的驱动电路将交流输入电源转换为低压直流电源,并保持稳定的电流,驱动高亮度LED负载获得恒定光输出。基本调节基于双向晶闸管的调光器LED在驱动电路中,必须添加一些部件来实现稳定的调光运行,并根据调光相位角调整输出电流。

        由于调光器差异大,连接LED调光电路的性能也不同。由于没有明确的标准来划分带有调光器的标准LED灯泡的性能,使这一问题变得更加复杂。至多会有一些灯泡制造商提供调光器列表,列明他们认为可与其产品兼容的调光器。

        在美国能源部(DoE)在美国电气制造商协会的支持下(NEMA)由切相调光器驱动驱动的正开始制定LED灯的调光标准包括测试程序和指标,以决定是否达到可接受的性能。我希望这个标准最终能帮助清理市场上声明可调光的产品,但性能远最终用户预期的柔和稳定性。

        大部分LED灯泡使用的驱动电路都包含降压、升降压或反激式转换器。在各种情况下,都可通过修改基本电路来实现可接受的调光性能,同时不会增加器件的成本和复杂性。这样就可以提升可调光驱动器的性能,进而满足消费照明市场的成本节约要求。

        兼容性的问题在于TRIAC如何与调光电路相匹配LED交互驱动器输入电路。

        单级LED驱动示例电路(2)取代了1中代表白炽灯的电阻负载。虽然该电路在稳定运行过程中的高功率因数模拟了电阻负载,但其前端也包括EMI滤波器所需的电容器。LED灯泡消耗的功率比同等白炽灯低25%。结果是,在TRIAC在触发前,调光器主要承受交流线路半周期的电容负载。

        1:典型的调光原理

        2:基本的LED驱动电路框

        如果1所示的双向触发电路想要按照设计目标运行,它还需要一个电阻路径到中性点。如果改为电容负载,该电路将无法正常运行,并导致周期转换时触发不稳定,具体表现为输出光不断闪烁。调光器和LED驱动器中的EMI滤波器,也会由TRIAC启动时的高dv/dt引起振铃振荡。

        当振荡幅度达到一定程度时,电流会降低到保持电流以下,从而产生TRIAC关闭,在下一条线路过零之前无法维持TRIAC导通。这通常是由于触发电路的重触发TRIAC,导致在单个线路半周期内多次开关。除了对部件造成应力外,还可能损坏调光器或LED除了驱动器,这将导致严重的闪烁和不愉快的噪音。

        假设使用LED用灯代替调光器不是理想的解决方案,所以可以修改LED驱动解决上述问题,从而实现LED使用驱动和标准调光器。

        3:可调光LED驱动示意

        示例电路(3)单级LED相同的技术也可用于升降或适应性降压转换器。首先,在设计输入滤波器时,输入电容必须保持在最小值,这也有助于实现最佳功率因数。

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