可调光LED灯具设计需要考虑的技术问题附图表.DOCVIP

可调光LED灯具设计需要考虑的技术问题（附图表） 　　近年来，随着LED灯具LED技术正在不断改进，LED灯具在亮度功率 　　一般白炽灯泡每瓦能产生10流明LED照明LED灯电源开关可控硅晶体管 　　恩智浦IC控制的集成泄放开关。通过外接电阻，可以设置两个不同的泄放电流。IC为电流选择提供了更大的灵活性，并优化了调光器兼容性。SSL2103（SSL2101的仅控制器驱动发光强度 　　其中n是LED的数量， Vf是其正向电压。 　　这个解决方案简单但效率不高。例如，一个12W的应用，其LED的最大电流可能达500 mA。总正向电压将为24V。对于220V的交流市电，所需电阻值为574?。这个电阻在电流为500mA时将消耗143W功率。当然，我们可以考虑使用低电流二极管，但达到相同功率所需的Vf更高。这样做的直接后果是，开启时间大幅缩短，且会出现闪烁。 　　1.2.2 降压式拓扑 　　[2] 降压式拓扑是最高效的拓扑结构之一。其基本原理如图5所示。 图5? 降压式拓扑结构原理 　　当开关接通时，电流流过LED线圈并发光。为了控制电流值，一个传感器 图?6. 反激式拓扑原理图 　　当开关接通时，电流流过变压器，而变压器次级端上的二极管处于阻断状态。当开关断开时，次级端二极管开始导通，电流流过二极管并发光。 　　反激式拓扑的主要优点是LED与变压器的次级端相连。由于可以选择绕线匝数比，所以不需要在LED的数量和效率之间进行权衡。这样的拓扑结构可以进行电隔离，因而设备的安全性提高了，VCC的产生也更为简单。还可以给变压器增加一个辅助绕组线圈，这样就能为控制器提供电源。 　　就改良市场而言，这种拓扑主要的缺点是其应用的实际尺寸较大。变压器（如需反馈则可能添加光耦）占用了大量空间。一些控制器，如SSL210x系列，可以同时兼容降压式和反激式拓扑。根据需求不同，如当需要安全性和良好的散热性能时，可以采用非常紧凑的降压式应用；如果要求LED功率很高或有电隔离，则可以使用反激式拓扑。为了获得更小的外形尺寸，SSL2101和SSL2102均集成了功率开关。 　　1.3 调光 　　LED很容易进行调光。其发光强度大致与供电电流成正比。只要降低平均电流，发出的光能就会减少。然而，要设计一个调光拓扑则比较复杂，需要使用不同的技术，如PWM调光、调频或者I峰值调制。 　　[1].使用PWM调光时，输送至LED的瞬间电流只有两个值：0或I最大值 　　– 当PWM=0时，ILED= 0 A 　　– 当PWM=1时，ILED = I最大值 　　通过调整PWM信号的占空比，可以改变LED平均电流。这种技术要求转换器扮演类似于快速切换电流源的角色。这种技术的目标是容纳大电流并保持精确控制。开关损耗可能很高，特别是对于深度调光。 　　[2].使用调频时，最大LED电流不变，但是转换器的频率会改变。换言之，转换器每个周期内输送至LED的能量是相同的，但是每秒钟的周期数量是变化的。调频的问题是在最小频率变得很低时会产生噪声，而在最大频率变得很高时会产生巨大的开关损耗。这些因素会增加深度调光的难度。 　　[3].使用I峰值调制时，控制器频率是固定的，但电源开关的开启时间是变化的。因此，LED的最大电流I峰值是变化的。换言之，每秒钟的周期数是不变的，但是每个周期输送至LED的能量会减少。采用该技术进行深度调光时，要求脉冲必须非常小。由于开关损耗过大，一般不推荐使用这种方式。 　　一些控制器，如SSL2101及其衍生产品(SSL2102/03)，可以将调频和I峰值调制结合使用。这样可以将每种方法的缺点降至最低。在全功率时，可以优化开关频率来限制开关损耗。在调光状态下，同时降低I峰值和频率可以避免开启时间过短以及频率过低。因此，其调光水平可以低于1%。 　　1.4 寿命 　　LED的使用寿命较长是其主要优点，其宣称寿命可达5万小时。这个值比节能灯寿命要高出许多，远远超过了传统白炽灯的寿命。然而，LED不能单独使用（如上所述），需要其他器件提供驱动。在半导体测试