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基于单级离线驱动器的远程变光LED设计

资料介绍
本文不讨论双向晶闸管的变光技术,因为低光量不稳定性是因为不同的机制造成的。使用通信技术设定LED电流的变光方法包括DALI、0-10V、Zigbee和电力线载波控制。
基于单级离线驱动器的远程变光 LED 设计
变光 LED 驱动器在低光量时会出现光输出稳定性问题, 本文将探究这 个问题的根源,并提
出一个解决方案。本文不讨论双向晶闸管的变光技术,因为低光量不稳定性是因为不同的机
制造成的。使用通信技术设定 LED 电流的变光方法 包括 DALI 、 0-10V、 Zigbee 和电力线
载波控制。

LED 驱动器端收到一个信号,并用其设置参考电流,同时控制环路调整 LED 电流,使其符
合参考电流。只有控制精度很高,才能确保相邻灯具的亮度相同。低光量时出现的闪烁和弱
光现象令设计人员困惑不解。

单级功率因数校正

如果使用两级功率转换器,就再出现低光量不稳定现象。 第一级(升压或 PFC-反激式 )建立较
稳定的电压,第二级 (通常是降压逆变)精密调节 LED 内 的电流。因为需要使用更多的元器
件,双级解决方案的能效不如单级转换器好。出成本考虑,LED 厂商通常选用单级 PFC-反
激式转换器。




问题

变光应至少在20区间内,提供这个光量范围,白炽灯没有任何问题,在低光功率时,白炽灯
的能效大幅降低,20光量区间所需的功率范围比较窄。如果提供40%的电压或电流,光输出
将会降到大约1%。市场期望 LED 解决这个难题。

LED 的线性响应比白炽灯好很多,在低电流时,能效反而更高。人眼可辨别相邻光源之间
5%的差异度,只对以百分比表示的差异度反应,而绝对光量不会引起人眼反应。这需要严
密控制电流,在低光量时,控制精度要求更高。如果需要调节到全输出的 1%,则不能使用
一次侧控制。

与白炽灯不同,LED 没有自过滤机制。白炽灯灯丝的热容量是一个很好的交流滤波器,而
LED 则需要外置滤波电路。常用解决方案是直接在 LED 上连接一个大型电解电容,而且滤
波效果良好。

电解电容的容量根据光纹波的要求来确定……
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