切換式LED驅動(dòng)器調光技術(shù)研究

由于轉換器輸出的關(guān)閉與啟動(dòng)延遲，因此限制了 PWM 調光頻率以及工作周期范圍。為了解決延遲的問(wèn)題，FET 等外部分路裝置平行置于 LED 或 LED 串，才可快速繞過(guò)LED 周?chē)霓D換器輸出電流?！癓ED 關(guān)閉時(shí)間”期間，電流仍持續進(jìn)入電感器可以避免電流在電感器電流基座上來(lái)回時(shí)產(chǎn)生長(cháng)時(shí)間延遲?，F在的延遲時(shí)間轉換到分路裝置上升與下降時(shí)間的限制。

因為開(kāi)啟 FET 時(shí)會(huì )產(chǎn)生輸出電流過(guò)沖，所以使用電流模式轉換器分路 LED 電流時(shí)必須特別小心。LM340x 系列的 LED 驅動(dòng)器為實(shí)時(shí)控制轉換器，不會(huì )產(chǎn)生過(guò)沖問(wèn)題。我們應該保持 LED 上的低輸出電容以獲得最大化開(kāi)啟/關(guān)閉/開(kāi)啟的轉換速度。

使用快速調光電路與關(guān)閉輸出的缺點(diǎn)是損失效率。分路裝置開(kāi)啟時(shí)，VShunt device X ILED 的電力消耗會(huì )以熱能形式損失。使用低 RDS-ON 的 FET 可減少此效率損失。

使用分路 LED 以取得較快轉換時(shí)間的另一個(gè)缺點(diǎn)是此動(dòng)作無(wú)法在升壓轉換拓樸中作用。在升壓的拓樸中，將負載端造成短路就等于是透過(guò)電感器造成 Vin 至接地的短路。

LM3409 多重調光功能

美國國家半導體所推出的 LM3409 為獨特的 LED 驅動(dòng)器，可提供完整模擬與 PWM 調光功能。在這裝置上有4種 LED 調光的可能方法：

1. 直接使用 0V～1.24V 電壓來(lái)源驅動(dòng) IADJ 接腳以進(jìn)行模擬調光

2. 在 IADJ 接腳與地面間放置電位計以進(jìn)行模擬調光

3.使用啟動(dòng)接腳以進(jìn)行 PWM 調光

4. 使用外部分路 FET 以進(jìn)行 PWM 調光

我們必須使用電位計連接 LM3409 才可進(jìn)行模擬調光.內部的 5uA 電流源會(huì )在 RADJ 上建立電壓，進(jìn)而變更內部電流感應設定。我們也可以使用DC 壓直接驅動(dòng) IADJ 接腳來(lái)達到相同的效果。

LED 效率

LED 發(fā)光效率大致可定義為以輸入電源瓦特數除以可見(jiàn)輸出光電源流明數;以每瓦特流明作為表示。所有進(jìn)入LED但并未成為可見(jiàn)光的電源會(huì )被轉換成熱能或是不可見(jiàn)的電磁輻射。LED的特性即是在低輸出等級時(shí)可獲得較高的效率。

在低調光等級的情形下，比起PWM 調光，使用模擬調光的 LED 效率較高。假設PWM調光的LED有低工作周期，LED 尖峰電流會(huì )比用平均時(shí)間 LED 電流來(lái)的高。

調整脫機 LED 燈具

脫機 LED 照明可以作業(yè)的AC 電壓，在日本為 100 VAC 而在部份工業(yè)應用中則為 300 VAC 以上。以 LED 取代熒光燈泡的優(yōu)點(diǎn)之一為提高使用效率。LED 燈具可以使用大概 80,000 個(gè)小時(shí)才需進(jìn)行維修或替換，但熒光燈具可能只能維持 6,000 小時(shí)。長(cháng)期看來(lái)，替換至 LED 燈具所節省的成本通常遠超過(guò) LED 燈具本身的花費。

在住宅照明的應用上會(huì )更可能需要使用可調光的 LED 燈具。常見(jiàn)的兩種調光類(lèi)型為 TRIAC 與 10 VDC，而 TRIAC 調光器則更為常見(jiàn)。TRIAC 控制器可在任何一間居家裝潢店取得，也比較常見(jiàn)于大部分家庭中。TRIACS 會(huì )“切斷”部份的 AC 波長(cháng)以提高工作周期效率并提供電流給燈具。TRIAC 調光的缺點(diǎn)是無(wú)法完全解決在低調光時(shí)閃爍光源的輸出。LED 驅動(dòng)器技術(shù)的進(jìn)展改善了 TRIAC 的調光技術(shù)，現今的驅動(dòng)器比較能透過(guò)“解碼”低調光設定以輸出沒(méi)有閃爍的光線(xiàn)。

所謂 10 VDC 調光，是在使用 10V 的燈具上將 0V ～ 10V 的 DC 電壓應用到調光控制器，其中的0V 對應到無(wú)光線(xiàn)，而 10V 則產(chǎn)生全幅的燈光輸出。10 VDC 照明需要從調光器安裝額外的連接線(xiàn)至燈具，在等級較高的燈具中比較常見(jiàn)，因為此種燈具需要更多的線(xiàn)性調光控制以及比TRIAC調光器更好的調光比例。

結語(yǔ)

有許多方式可以調整切換式調節器供電的 LED 光線(xiàn)。而 PWM 與模擬這兩種主要調光方式則各有優(yōu)缺點(diǎn)。PWM 調光大幅降低 LED 的顏色變化，并有不同的亮度層級，可提供額外邏輯來(lái)建立 PWM 波長(cháng)。模擬調光則是比較簡(jiǎn)單的電路，但不適用于需要恒定色溫的應用。