LED燈條調(diào)光應(yīng)用下的驅(qū)動電源選擇

LED在照明燈具的應(yīng)用越來越廣泛，加上優(yōu)于傳統(tǒng)照明方式的獨(dú)特性，除了提高生活品質(zhì)、改善光源效能和延長燈具壽命外，利用其獨(dú)有的可調(diào)光功能進(jìn)行燈光色溫與亮度的變化，并充分達(dá)到節(jié)能應(yīng)用為其最大優(yōu)點。

 

　　LED照明燈具的調(diào)光效能乃是取決于所搭配的LED光源及驅(qū)動電源。

 

　　一般而言，LED光源可以簡單區(qū)分為兩個大類：單獨(dú)LED二極體光源或配有電阻的LED二極體光源，在應(yīng)用上，有時候LED光源會被設(shè)計成內(nèi)含DC-DC轉(zhuǎn)換器的一個模組，這樣復(fù)雜的模組則不在本次文章的討論范圍內(nèi)。若LED光源或模組為單獨(dú)LED二極體本身時，常見的調(diào)光方法為調(diào)整LED輸入電流的振幅，因此LED驅(qū)動電源的選用就應(yīng)該參考這個特性，明緯公司的HLG/ELG家族的特點就是電流可調(diào)整、并可由外部1-10VDC*或10VPWM脈寬調(diào)變或甚至只透過外接一個簡單的可變電阻來控制輸出電流的調(diào)變。而另一種配有電阻器的LED二極體光源(一般稱為LED燈條或LEDSTRIP)，LED燈條被廣泛使用是具有LED二極體串聯(lián)的電阻，所以電壓相對地穩(wěn)定，因此使用者可以取用市售任何的定電壓電源供應(yīng)器來驅(qū)動LED燈條。常見的LED燈條一般是以12VDC或24VDC驅(qū)動，但也因此在LED燈條的調(diào)光應(yīng)用上可能會有點難度。本文說明了使用電流振幅調(diào)光方式的驅(qū)動器於LED燈條的應(yīng)用問題，也同時討論一些常見的調(diào)光問題，并同時介紹了采用輸出脈寬(PWM)調(diào)變的可調(diào)光LED電源驅(qū)動器，明緯公司所推出且獲得國家技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品獎項肯定的PWM家族系列，是目前市面上最適當(dāng)也最簡單的LED燈條調(diào)光方案。

 

　　常見的LED調(diào)光不良狀況：

 

　　調(diào)光聽起來似乎是件簡單的事，事實上想要有良好并順暢的調(diào)光表現(xiàn)是需要考慮很多要素，常見的LED調(diào)光不良的情況有很多，如下表(一)所示：

 

LED燈條調(diào)光應(yīng)用下的LED驅(qū)動電源選擇　

 

　表(一)：常見調(diào)光問題

 

　　當(dāng)使用輸出電流可調(diào)的LED電源驅(qū)動器來進(jìn)行LED燈調(diào)光的時候，deadtravel是經(jīng)常發(fā)生的問題。雖然當(dāng)LED驅(qū)動電源器處于滿載狀態(tài)(如附圖1-a)時可以運(yùn)轉(zhuǎn)地很好，可是當(dāng)LED驅(qū)動器非處于滿載時，調(diào)光不順暢的狀態(tài)就很明顯。

 

　　LED燈條調(diào)光應(yīng)用下的LED驅(qū)動電源選擇

 

   圖1：明緯LED驅(qū)動器HLG-100于不同負(fù)載(長度)狀況聯(lián)接于LED燈條：(a)滿載100%--可產(chǎn)生最好的調(diào)光表現(xiàn)；(b)負(fù)載70%--則顯示了不完美調(diào)光效果；(c)負(fù)載30%--顯示出較差的調(diào)光結(jié)果，因為可調(diào)光范圍太窄。

 

　　輸出脈沖寬度調(diào)變(輸出PWM)解決方案

 

　　如果是在滿載條件下使用LED驅(qū)動電源進(jìn)行LED燈條調(diào)光應(yīng)用時，那就不存在deadtravel的問題。以上論點沒錯，但并不是很實際，事實上LED燈條經(jīng)常在各種應(yīng)用場合(裝飾照明/輔助照明/廣告照明)因長度無法準(zhǔn)確預(yù)估的情況下使用，所以最簡單也是最佳的應(yīng)用解決方案則是應(yīng)該正確的選用具有輸出脈沖寬度PWM調(diào)光功能的LED驅(qū)動電源來實現(xiàn)LED燈條調(diào)光需求。而輸出亮度則憑藉著調(diào)光訊號的負(fù)載循環(huán)來達(dá)到降低亮度的調(diào)光變化，選擇驅(qū)動電源的重要參數(shù)則是調(diào)光解析和輸出脈沖寬度調(diào)變PWM的頻率，最低調(diào)光能力應(yīng)該低至0.1%，以達(dá)到8bit的調(diào)光解析度來符合所有的LED燈條調(diào)光應(yīng)用，輸出脈沖寬度調(diào)變PWM頻率則應(yīng)該能盡可能提高，以防止表(一)所說的光閃爍問題，根據(jù)相關(guān)技術(shù)研究文獻(xiàn)報導(dǎo)，頻率建議至少高于1.25kHz，以降低人眼可見的鬼影閃爍。

 

　　結(jié)論

 

　　最好的LED燈條調(diào)光方案是使用輸出脈沖寬度調(diào)變PWM調(diào)光功能，以解決常見的deadtravel調(diào)光問題。明緯公司所提供的PWM機(jī)型涵蓋40/60/90/120W等四個系列，是非常適合于各種LED燈條調(diào)光應(yīng)用的LED驅(qū)動電源。