正弦波调光器的工作原理
正弦波调光器的工作原理
正弦波调光器的工作原理、关键词名词解释（1）可控硅（SCR）：正式名称是反向阻断三端晶闸管,简称晶闸管(thyristor)（2）绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)：新一代半导体电力开关器件,是一种复合器件,其输入部控制部分为MOSTER,输出级为双极结型三极晶体管。
（3）IGBT正弦波调光器：采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)做大功率器件,将输入有正负弦谐振波的交流电和电压变成输出无谐振波的交流电和电压称为连贯性正弦波的调光器.二、可控硅调光器的工作原理在论述正弦波调光器的工作原理之前，首先回顾一下可控硅调光器的工作原理。
如下图所示：图1可控硅调光器的主回路原理图ui 输入电源电压，在我国为220V。
uo调光器输出电压，外接灯泡。
S1，S2 两个可控硅或一个双向可控硅。
控制电路在交流电压过零点后延迟一个相位角去触发可控硅S1导通，直到下一个过零点可控硅被反相截止，下一个相位角再触发可控硅S2导通，直到再下一个过零点又被反相截止，这样周而复始地工作。
输入和输出波形如下：图2 输入电压电流随时间变化的波形注：为使波形图整齐，纵坐标采用%，最大100%，最小-100%。
横坐标采用°/周期，最大360°/周期。
原因是这些波形适合一个宽广的电压和频率范围。
如果给定一个固定电压和频率，其适用范围将很小。
图3可控硅调光器的输出波形这种输出电压波形在触发点处有一个很陡的前沿，电压突然从零跳变到输入值。
如果用它去控制电阻性负载或电感性负载没有什么问题，如果用它去控制具有电容性负载的灯源时，由于电容器二端电压不能实变，于是会产生峰值很高的浪涌电流，这种浪涌电流会产生电磁干扰，破坏电网质量，甚至会损坏电气设备，一般通过串联电感性扼流线圈来降低它的上升时间，减少电磁干扰。
因此可控硅调光器引入LC滤波环节。
L2 输出滤波电感，C2输出滤波电容（其实这个电容主要指分布电容和负载电容）。
正弦波逆变器工作原理
正弦波逆变器工作原理
正弦波逆变器是一种用于将直流电转换为交流电的电力设备。
它的工作原理是将直流电输入到逆变器中，经过一系列的电子元件和控制电路进行处理，最终输出一个与通常的家庭电源相同的交流正弦波。
具体来说，正弦波逆变器的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 激励信号生成：通过控制电路产生一个基准波形，通常为方波信号。
2. PWM调制：使用脉冲宽度调制(PWM)技术，将生成的方波
信号与一个矩形波进行比较，通过改变方波的占空比，产生一个与矩形波频率相同但波形接近正弦波的PWM信号。
3. 滤波：通过一个LC滤波电路，将PWM信号中的高频噪声
滤除，得到一个近似正弦波的电压波形。
4. 输出级：通过放大电路将滤波后的信号增强，以达到所需的输出功率。
通过以上几个步骤，正弦波逆变器能够将直流电转换成交流电，并输出一个接近正弦波的电压波形。
这样的输出波形对于很多需要交流电源供电的设备来说是非常重要的，因为它可以提供稳定、高质量的电能，不会对设备产生干扰或损坏。
调光灯电路的工作原理
调光灯电路的工作原理
调光灯是一种可以通过调节电压或者电流来改变灯的亮度的灯具。
与传统的灯具不同，调光灯采用了特殊的电路来实现灯的亮度调节，
这里我们就介绍一下调光灯电路的工作原理。
调光灯电路的核心是一个可变电阻，也就是我们常说的“调光器”。
通过调节可变电阻的阻值，调光器可以改变电路中的电流和电压，进而控制灯的亮度。
不同的调光器会有不同的控制技术，比如脉
宽调制、调幅控制、油压调节等。
以脉宽调制为例，调光器会通过一段逻辑电路将控制信号转换成
一个脉冲信号，这个脉冲信号的占空比（即高电平和低电平的时间比）就决定了电路中的电压或电流大小。
当高电平占据的时间越长，灯的
亮度就越高；当高电平占据的时间越短，灯的亮度就越低。
值得注意的是，调光灯电路在实现灯光调节的同时，也需要保证
电路的安全和稳定性。
为了避免电流和电压波动对灯具造成损害，调
光器和灯具之间会连接一个稳压器或过载保护器。
此外，调光器选用
的元器件也要具有耐高温、耐压、抗干扰等特性，以保证电路的正常
运行。
总的来说，调光灯电路通过控制电流和电压来改变灯的亮度，其
工作原理简单易懂，但实现起来需要考虑很多细节。
有了这样的电路，我们就可以自由调节灯的亮度，让光线更加柔和舒适。
调光灯的工作原理
调光灯的工作原理
调光灯的工作原理是通过改变电流或电压来控制灯光的亮度。
在传统的调光灯中，采用的是调节电压的方法。
调光灯的主要部件包括灯泡、电源和调光装置。
调光装置通常由三个主要的元件组成：滴在电阻、电感和电容。
当电流通过调光装置时，电阻、电感和电容会根据电路中的元件组合进行电压调节。
其中，滴在电阻的电流通过滴在电感产生磁场，从而改变电压，同时通过滴在电容改变电流流过的电压。
这样，通过精确控制电阻、电感和电容的值，可以实现将电流或电压调节到所需的亮度。
调光灯的调光装置通常采用的方法是调节电流，并通过改变电压来实现亮度的调节。
通过控制电流的大小，可以改变灯泡中发光元件的亮度。
当电流较大时，灯光亮度较高；而电流较小时，灯光亮度较低。
现代的调光灯也采用了其他调光技术，如脉宽调制（PWM）和脉冲调制（DMX）。
通过将电流或电压分成很短的脉冲，并控制脉冲的宽度和频率，可以实现更精确的亮度调节。
总之，调光灯的工作原理是通过调节电流或电压来改变灯光的亮度。
早期的调光灯使用电压调节的方法，现代的调光灯则采用了更精确的技术来实现亮度调节。
这些技术的目的都是为了提供用户所需的灯光亮度，并节省能源消耗。
《灯饰调光知识讲解》
的有效值，以此实现调光的目的。
前沿调光器具有调节精度高、效率高、体积小、重量轻、容易远距离操纵等优点，在市场上占
主导地，多数厂家的产品都是这种类型调光器。 前沿相位控制调光器一般使用可控硅作为开关器件，所以又称为可控硅调光器在LED照明 灯上使用FPC调光器的优点是：调光成本低，与现有线路兼容，无需重新布线。劣势是FPC调光 性能较差，通常致调光范围缩小，且会导致最低要求负荷都超过单个或少量LED照明灯额定功 率。 因为可控硅半控开关的属性，只有开启电流的功能，而不能完全关断电流，即使调至最 低依然有弱电流通过，而LED微电流发光的特性，使得用可控硅调光大量存在关断后LED仍然有 微弱发光的现象存在，成为目前这种免布线LED调光方式推广的难题。 恒压调光模式 恒流调光模式 两种模式可选！ 具有主动PFC校正，EMC标准设计，调光
器件，所以也称为MOSFET调光器，俗称“MOS管”。
MOSFET是全控开关，既可以控制开，也可以控制关，故不存在可控硅调光器不能完全关断 的现象。 另MOSFET调光电路比可控硅更适合容性负载调光，但因为成本偏高和调光电路
相对复杂、不容易做稳定等特点，使得MOS管调光方式没有发展起来，可控硅调光器仍占据 了绝大部分的调光系统市场。 与前沿切相调光器相比，后沿切相调光器应用在LED照明设备上， 由于没有最低负荷要求，从而可以在单个照明设备或非常小的负荷上实现更好的性能，但是， 由于MOS管极少应用于调光系统，一般只做成旋钮式的单灯调光开关，这种小功率的后切相 调光器不适用于工程领域。而诸多照明厂家应用这种调光器对自己的调光驱动和灯具做调光测 试。然后将自己的调光产品推向工程市场，导致工程中经常出现用可控硅调光系统调制后切相 调光驱动的情况。 这种调光方式的不匹配导致调光闪烁，严重的会迅速损坏电源或调光器。 四、PWM 调光器 PWM调光器最早用于直流电源和钨丝灯泡等线性负载,它利用一个PWM信号去控制开关器 件的导通和截止,通过改变占空比来调节流过灯泡的电流,从而实现调光控制. PWM调光是通过脉冲调光.采用PWM调光时需要一个PWM发生器，然后用电位器控制 PWM的工作从而实现调光功能的。可控调光可使用普通的调光器，但是PWM必须用专用的调 光器进行调光。所以PWM的成本相对较高，家用的使用可控硅就可以，但100W灯以上就需要 使用PWM。PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。 让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将 逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模 拟控制的另外一个优点， PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值设计应用中使用的 有效技术。 五、正弦波调光器 正弦波调光器的原理与PWM调光方式有些类似,安装在交流线路中的功率开关受高频信号驱 动,功率开关在正弦波的每个半波中都导通多次,且导通时间是可变的.负载两端的工频电压被
调光器资料
（2）发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。
若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。
由于一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。
Y#z3l"a;o!Zs(（3）光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔.j H0q"r6N K（4）半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。
半值角的2倍为视角（或称半功率角）。
k5D-~6m%r F6e l$? Z?@!`5E`W s0@图3N8X!g*L0|-G b Y图3给出的二只不同型号发光二极管发光强度角分布的情况。
中垂线（法线）AO的坐标为相对发光强度（即发光强度与最大发光强度的之比）。
显然，法线方向上的相对发光强度为1，离开法线方向的角度越大，相对发光强度越小。
由此图可以得到半值角或视角值。
LED的发光强度Iv与照度E之间如何进行换算？发光强度, LED, 换算先了解以下照度的定义：照度是指照射在光接收面上一点处的面元上的光通量dφ，与该面元面积ds的比值，照度用勒克斯作单位，用符号lux表示，可表示为：E=dφ/ds(71-1)显然在同等光通量下，照射面元的面积越大，照度越小，反之亦然。
如果知道了LED的光通量φ和需照射的面积，就可换算出照度E，如果知道了LED的发光强度Iv和射出角θ，则同样可换算出照射在面元面积为S的面上的照度。
例如：一个发射角为60°，光强Iv=1cd的LED，在向其法向距离为0.1M的平面上照射时，它的照度可以从下述步骤求得：由上述Iv与φ的换算可以知道，发射角为60°，发光强度为1cd 的LED光源的等效光通量φ=4π×（60°/360°）≈21m，而在照射到0.1M距离的面元时，该被照面元的面积S为：S=π（dtan30°）2≈3.14×(0.1×0.58) 2≈0.0105M 2于是有：E=φ/S=21m/0.0105≈190lux。
各种光源调光原理
32
节能灯调光原理示意图
——DALI 调光
DALI
DALI
电源
节能灯
调光模块
实物图片
DALI 调光电子 镇流器
Tridonic DALI 节能灯镇流器
33
荧光灯管调光原理示意图
—— DALI调光
DALI
电源
DALI 荧光灯
调光模块
DALI
调光电子
镇流器
实物图片
Schneider DALI T5 荧光灯镇流器
22
LED灯调光原理示意图
——0-10V调光（恒压）
电源
0-10V 调光模块
实物图片
Schneider 0-10V 调光模块
23
LED灯调光原理示意图
——0-10V 调光（恒流）
电源
0-10V
调光模块
实物图片
Schneider 0-10V 调光模块
24
从模拟调光到要求精度更高的 PWM
调光，满足更多场所对调光的需求
，既可以控制开，也可以控制关，故不存在可控硅调光器不能完全关断
的现象。另 MOSFET 调光电路比可控硅更适合容性负载调光，但因为成 本偏高和调光电路相对复杂、不容易做稳定等特点，使得 MOS 管调光方
式没有发展起来， 可控硅调光器仍占据了绝大部分的调光系统市场 。
●与前沿切相调光器相比，后沿切相调光器应用在
本次培训目的
通过本次培训，对市面上各大主流 调光方式有个大概认识了解，可以 了解各个调光方式的特性，适用范 围；并且能熟练运用到工作当中去
各大主流调光方式
●前沿切相（FPC),可控硅调光 ●后沿切相（ RPC)MOS 管调光 ●0-10V调光 ●PWM（波宽控制调光 Pulse Width
正弦波振荡器的工作原理
正弦波振荡器的工作原理
正弦波振荡器是一种电子设备，用于产生正弦波形的电信号。
它的工作原理基于反馈回路和振荡条件。
正弦波振荡器的核心是反馈回路。
它包括一个放大器和一个滤波器。
放大器的作用是将信号放大到足够的幅度，以弥补后续滤波器的损耗。
滤波器的作用是选择特定频率的信号，并滤除其他频率的干扰。
在很多正弦波振荡器中，滤波器通常是一个RC网络，由电容器和电阻器组成。
振荡条件是实现振荡的必要条件。
这个条件要求放大器的增益和滤波器的频率特性满足一定的准则。
具体来说，放大器的增益必须大于等于1，并且当信号通过滤波器时，相位延迟要达
到360度。
这样才能形成稳定的正弦波振荡。
当电路初次启动时，可能没有足够的信号被放大器放大到满足振荡条件。
因此，正弦波振荡器通常还会使用一个起始信号来启动振荡。
这个起始信号可以是一个外部输入，也可以是来自电路中的其他信号源。
一旦正弦波振荡器开始工作，它将不断地产生正弦波形的信号。
这个信号可以用于各种应用，例如音频放大器、通信系统和仪器测量。
需要注意的是，正弦波振荡器的精确性和稳定性对许多应用来说非常重要。
因此，在设计和制造正弦波振荡器时需要考虑尽
量减小非理想因素的影响，例如温度变化、噪音和电源波动等。
这样才能确保正弦波振荡器输出的信号质量良好。
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正弦波调光器的工作原理
、关键词名词解释
(1)可控硅(SCR)：正式名称是反向阻断三端晶闸管,简称晶闸管(thyristor)
(2)绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)：新一代半导体电力开关器件,是一种复合器件,其输入部控制部份为MOSTER,输出级为双极结型三极晶体管。
(3) IGBT 正弦波调光器：采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)做大功率器件,将输入有正负弦谐振波的交流电和电压变成输出无谐振波的交流电和电压称为联贯性正弦波的调光器.
二、可控硅调光器的工作原理
在论述正弦波调光器的工作原理之前，首先回顾一下可控硅调光器的工作原理。
如下图所示：图1可控硅调光器的主回路原理图
ui 输入电源电压，在我国为220V。
uo 调光器输出电压，外接灯泡。
S1，S2 两个可控硅或者一个双向可控硅。
控制电路在交流电压过零点后延迟一个相位角去触发可控硅S1 导通，直到下一个过零点可控硅被反相截止，下一个相位角再触发可控硅S2 导通，直到再下一个过零点又被反相截止，这样周而复始地工作。
输入和输出波形如下：
图2输入电压电流随时间变化的波形
注：为使波形图整齐，纵坐标采用%，最大100%，最小-100%。
横坐标采用° /周期，最大360°/周期。
原因是这些波形适合一个宽广的电压和频率范围。
如果给定一个固定电压和频率，其合用范围将很小。
图3可控硅调光器的输出波形
这种输出电压波形在触发点处有一个很陡的前沿，电压蓦地从零跳变到输入值。
如果用它去控制电阻性负载或者电感性负载没有什么问题，如果用它去控制具有电容性负载的灯源时，由于电容器二端电压不能实
变，于是会产生峰值很高的浪涌电流，这种浪涌电流会产生电磁干扰，破坏电网质量，甚至会损坏电气设备，普通通过串联电感性扼流线圈来降低它的上升时间，减少电磁干扰。
因此可控硅调光器引入LC 滤波环节。
L2 输出滤波电感，C2 输出滤波电容(其实这个电容主要指分布电容和负载电容)。
其作用是使被斩波后的波形的前沿变为圆角。
图4可控硅调光器增加了滤波环节后的输出波形
三．采用IGBT代替SCR
自从可控硅(晶闸管)发明以来，功率半导体器件从SCR (普通晶闸管) 、GTO (门极可关断晶闸管) 、TRIS (双向晶闸管) 、BJT (双极型晶体管) 又称为GTR (电力晶体管) 、MOSFET (金属氧化物硅场效
应管)、SIT (静电感应晶体管)、SITH (静电感应晶闸管)、MGT (MOS 控制晶体管)、MCT (MOS 控制晶闸管)发展到今天的IGBT (绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT (耐高压IGBT)、IGCT (集成门极换流晶闸管)。
在中、高压功率应用中，要求将最为成熟的晶体管和晶闸管技术与高性价比的门极关断特性有机地结合起来。
迄今为止，IGBT 与IGCT 是符合这种要求的最佳器件。
IGCT 适合用于低频率，大电流的场合。
惟独IGBT 才是中高频率，中功率应用的“正弦波调光器”功率器件的最佳选择。
于是方达
公司选择IGBT 开辟“正弦波调光器”。
在调光器的主回路不变的情况下，采用IGBT 代替SCR。
图5IGBT 代替SCR 后调光器的主回路示意图
在这种电路中若IGBT 和SCR 一样工作在相控方式，就会和SCR 一样解决不了正弦波形被斩割和产生高次谐波干扰这二大问题，而且由于相控工作方式的工作电流不是在整个正弦波周期内流过控制器件的，于是电能的利用效率较低。
输出波形如下
图6IGBT 调光器工作在相控方式的输出波形
人们偏爱正弦波是因为正弦波形不包含谐波，没有谐波的危害，可以减少损耗并能提高效率。
更进一步，机电﹑变压器和其它电气设备设计时都假定了供电电源是正弦的，从而简化了设计。
所以想到充分利用IG BT 的大电流下，整个周波可控的特点，采用PWM 工作方式。
使PWM 调制波(载波)工作频率高达50K Hz (载波频率越高，谐波含量越小，所需要的滤波电感及电容越小，输出电流和电压越逼近正弦波)，用富立叶级数展开分析可知，电源电流中不包含低次谐波，只含有和开关频率50KHz 有关的高次谐波。
谐波电流随次数挨次递减，加之滤波电感的存在，谐波电流随次数的减小是很迅速的，由于没有低次谐波，谐波总量是很小的，这有效地保证了输出波形的完美性。
方达公司的“IGBT 正弦波调光器”的输出电压和电流都为工频正弦波，并且与输入波形彻底一样，在高速存储示波器上观测，输出与输入波形彻底重合。
波形畸变率和谐波所占比率都不足1%。
滤波环节前的输出波形如下。
图7IGBT 调制后的电压电流随时间变化的波形(示意图)
LC 滤波后的电压电流随时间变化的波形 (幅度较小) ，为了对照图中给出了输入电压电流随时间变化的波形(幅度较大)。
输出电压电流波形在0~输入电压电流波形中间调幅变化。
图8输出电压电流随时间变化的波形(幅度较小)
输入电压电流随时间变化的波形(幅度较大)
由于大功率高速IGBT 及其驱动保护路线成本较高，采用一个整流桥和一个IGBT 取代双向的两个IGBT。
图9纯正弦波调光器的主IGBT 回路示意图
为了使IGBT 工作更安全，输入增加了LC 滤波，用以抑制输入的电压和电流尖峰干扰。
图10增加输入滤波纯正弦波调光器的主IGBT 回路示意图
为了IGBT 换流安全而引入并联快速二极管及保护电容。
图11引入并联快速二极管及保护电容纯正弦波调光器的主IGBT 回路示意图
为了使它的工作范围宽广(可以应用于阻性，容性，感性)，引入了换流环节。
以使主IGBT VF!关断时，负载及输出电感中的电流有返回的通路。
图12FDL 纯正弦波调光器的主回路原理图
输出部份为LC，它本身为一个振荡器，为此引入RC 输出滤波器，有效地防止了LC 谐波振荡问题，使方达“IGBT 正弦波调光器”可以安全稳定地运行。
图13FDL 纯正弦波调光器的完整主回路原理图
四．我们把上面的FDL 纯正弦波调光器的完整主回路原理图和可控硅调光器的主回路原理图对照可见，F DL 纯正弦波调光器远比可控硅调光器复杂。
加之IGBT 又远比SCR 贵，再加之复杂的驱动和保护，FDL 纯正弦波调光器的成本比同容量的可控硅调光器要高得多。
无非，从下面几个方面综合考虑，购买FDL 纯正弦波调光器还是值得的。
1 ．输出谐波分量几乎可以忽略(噪声和电噪音污染很低)
——对其它仪器和设备干扰甚小
——无灯丝噪音
2．没有负载特性限制(合用于任何负载)
3．对电网电压和频率不敏感(在可控硅调光器不能使用的畸变严重的偏远地区的电网电和小柴油发电机的发电及小容量的直流逆变电，FDL 纯正弦波调光器表现出色)
4．节省供配电系统和灯具布线成本高达40%。
当国家严格谐波标准后，对电网污染严重的可控硅斩波方式用电比对电网无污染的正弦波方式用电电费高出100%彻底可能。
更为严重的是随着“绿色照明工程”的推进，以及绿色环保的呼声越来越高，可控硅调光器随时都有可能被迫退出市场，到那时再换成纯正弦波调光器将造成巨大的浪费(淘汰可控硅调光器换成纯正弦波调光器的重复投资不算，仅仅为合用于可控硅调光器供配电系统和灯具布线而增大了的40%容量就是巨大的浪费)。