如何選用LED 驅動器于燈條調光應用?

瀏覽人數(shù) : 1842
文 / MWEU Dr. Wen Wu / Email:wen@meanwell.eu
簡介
LED調光功能是有節(jié)省能源、提高生活質量、改善光源效能/壽命等等優(yōu)點,其調光效能是取決于所搭配的LED 光源及驅動器。一般而言,LED光源可以簡單區(qū)分為兩個大類:單單LED 二極管本身以及配有電阻的LED 二極管,有時,LED光源被設計成內含DC-DC 變流器的一個模塊,然而這樣復雜的模塊不在我們這篇文章的討論范圍內。在LED光源或模塊為單單LED二極管本身時,實用常見的調光方法為調整輸入LED電流的振幅,因此設計LED驅動器應該滿足這個需求,好比明緯HLG家族的特點就是電流可調整、并由具有DC1-10V* 或 10V 脈沖寬度調變或甚至只有一個簡單的電阻器之外接調節(jié)器來控制。而另一種LED 光源就是配有電阻器的LED 二極管,簡稱為LED 燈條,LED 燈條被廣泛使用是因為它具有跟LED 二極管串聯(lián)的電阻,所以電壓相對地固定,因此使用者或組裝者可以取用任一固定電壓光源/LED驅動器來啟動LED燈條。常見的LED燈條是由12V或24V啟動,但調光可能會有點難度。本文說明了使用電流振幅調光方式的驅動器于LED燈條的問題,也順帶討論一些常見調光問題的情形,我們建議最適當也最簡單的LED燈條調光方案是使用具有輸出脈沖寬度調變PWM的可調光LED驅動器。
 
當調節(jié)LED燈源亮度時,常見的不理想情形
聽起來調光似乎是件簡單的事,事實上想要有良好并順暢的調光表現(xiàn)需要考慮很多要素,表一所示: 不理想的調光狀況。


表一  常見調光問題

當使用電流振幅可調式LED 驅動器來調節(jié)LED 燈條光的時候,dead travel是經(jīng)常發(fā)生的問題。雖然當LED驅動器是滿載狀態(tài),如附圖1(a)所示時是可以運轉地很好,可是當LED 驅動器非滿載或是部分載時,使用者會發(fā)現(xiàn)條光不是很順暢。
 
注意: 新一代明緯LED驅動器的特性 DC0-10V



圖一 明緯電流振幅調整LED驅動器 HLG-100于不同負載(長度))狀況聯(lián)接于LED燈條: (a)滿載(長度)結果產(chǎn)生最好的調光表現(xiàn);(b) 負載70% 則暗示了不完美調光效果; (c) 負載30% 暗示了最差的調光結果,因為可調光范圍太窄。
 
輸出脈沖寬度調變解決
如果應用是在滿載狀況下使用LED 驅動器,那就不存在dead travel的問題。況且,當LED驅動器僅是在比其額定功率低很多的狀態(tài)下使用時,那使用高瓦數(shù)驅動器就沒有什么意義了。是的,以上論點沒錯,但可能并不是很實際,事實上LED燈條經(jīng)常在長度無法準確預估的情況下使用,譬如說:酒吧或餐廳里使用的裝飾燈,所以解決方案是使用具有輸出脈沖寬度PWM調變的LED驅動器來實現(xiàn)調光,而不是改變電流振幅。輸出亮度靠調光訊號的負載循環(huán)來減低輸出燈光強度,重要的參數(shù)是調光解析和輸出脈沖寬度調變PWM的頻率,最低調光強度應該低至0.1%,以達到8bit的調光分辨率來符合所有的應用,輸出脈沖寬度調變PWM頻率應該能盡可能高,以防止表一所示閃爍議題,根據(jù)文獻,建議至少保持高過1.25kHz,以降低人眼所見的鬼影閃爍。
 
結論
最好的LED燈條調光方案是使用輸出脈沖寬度調變PWM,因此方法解決常見調光問題中dead travel的問題。明緯提供的脈沖寬度調變系列,40~120瓦內,特性是一個調光有三個模擬(數(shù)字一: DALI正在開發(fā)中),有IP67保護,是適用于LED燈條應用的驅動器。
 
備注: 參考來源: Designing to Mitigate Effects of Flickering LED Lighting by Brad Lehman and Arnold J. Wilkins 2014