LED照明灯调光电路的特点分析
LED调光深度解析
LED调光深度解析导读：调光的本质是相位控制器暂时的切断输入电压来减少向光源输入的功率。
因为每一次切断输入电流都发生在交流正弦波中，它们也被称为切相调光器。
标签：LED调光固态照明切相调光器恒流源LED驱动从LED特性来说，固态照明可以很平滑的调光，但为了兼容传统调光技术，就出现问题了。
调光经常用于酒店和剧院，用来营造气氛，创造亲密的感觉，愉悦食客和观众。
对于会议室和报告大厅来说，调光还可以降低能耗和增强空间的功能。
尽管调光得到大范围应用，但调光器配合传统光源使用时仍然存在一些问题，比如降低白炽灯的效能，损害荧光灯的寿命。
固态照明系统与技术联盟(ASSIST)组织者，照明研究中心(LRC)主管，Nadarajah Narendran说：当今安装的大部分调光系统都是相位控制器。
它们最初是针对白炽灯设计的，通过切断每半个工频周期内的输入电流来减少光输出。
调光的本质是相位控制器暂时的切断输入电压来减少向光源输入的功率。
因为每一次切断输入电流都发生在交流正弦波中，它们也被称为切相调光器。
切相调光器每秒钟切断120次，或者切断次数等于交流电传递电力给输电线的频率。
由于白炽灯的钨丝加热和冷却的速度比较慢，所以人眼看到的光源亮度是以恒定的水平下降的。
切断的时间越长，灯越暗。
并不是所有相位控制器都从交流正弦波的同一方向切断。
三端双向可控硅器件(TRIAC)用于白炽灯和卤素灯调光，它从正弦波的前相开始切断，在切断点位置，输入电压刚过零，输入电流刚反向。
因此，它也被叫做前相控制调光器，前相控制调光器会在开始导通的时候产生电流尖峰，此尖峰电流会引起蜂鸣声和增加电子驱动器的压力。
反相控制调光器可以避免上述问题，因为它是从交流正弦波的后半部分或者说是后沿开始切断调光器。
反相控制调光器在输入电流刚改变方向时导通，它允许电压逐渐升高，然后在下一个半周期内切断它。
反相控制调光器也被叫做电子低压(ELV)调光器，用于提高使用电子变压器的卤素灯的性能。
LED的调光原理分析与设计实例
LED的调光原理分析与设计实例2.1 如何实现PWM调光具体实现PWM调光的方法就是在LED的负载中串入一个MOS开关管（图8），这串LED的阳极用一个恒流源供电。
图8. 用PWM信号快速通断LED串然后用一个PWM信号加到MOS管的栅极，以快速地开关这串LED。
从而实现调光。
也有不少恒流芯片本身就带一个PWM的接口，可以直接接受PWM信号，再输出控制MOS开关管。
那么这种PWM调光方法有那些优缺点呢？2.2脉宽调制调光的优点1．不会产生任何色谱偏移。
因为LED始终工作在满幅度电流和0之间。
2．可以有极高的调光精确度。
因为脉冲波形完全可以控制到很高的精度，所以很容易实现万分之一的精度。
3．可以和数字控制技术相结合来进行控制。
因为任何数字都可以很容易变换成为一个PWM信号。
4．即使在很大范围内调光，也不会发生闪烁现象。
因为不会改变恒流源的工作条件（升压比或降压比），更不可能发生过热等问题。
2.3 脉宽调光要注意的问题1．脉冲频率的选择因为LED 是处于快速开关状态，假如工作频率很低，人眼就会感到闪烁。
为了充分利用人眼的视觉残留现象，它的工作频率应当高于100Hz，最好为200Hz。
2．消除调光引起的啸声：虽然200Hz 以上人眼无法察觉，可是一直到20kHz 却都是人耳听觉的范围。
这时候就有可能会听到丝丝的声音。
解决这个问题有两种方法，一是把开关频率提高到20kHz 以上，跳出人耳听觉的范围。
但是频率过高也会引起一些问题，因为各种寄生参数的影响，会使脉冲波形（前后沿）产生畸变。
这就降低了调光的精确度。
另一种方法是找出发声的器件而加以处理。
实际上，主要的发声器件是输出端的陶瓷电容，因为陶瓷电容通常都是由高介电常数的陶瓷所做成，这类陶瓷都具有压电特性。
在200Hz 的脉冲作用下就会产生机械振动而发声。
解决的方法是采用钽电容来代替。
不过，高耐压的钽电容很难得到，而且价钱很贵，会增加一些成本。
第二部分采用交流电源的LED 调光三．用可控硅对LED 调光普通的白炽灯和卤素灯通常采用可控硅来调光。
LED灯具主要调光技术及未来发展
LED灯具主要调光技术及未来发展一、LED 灯具主要调光技术第一种调光方式为通过调节LED 驱动电流来实现LED 灯的调光，因为LED 芯片的亮度与LED 驱动电流成定比例关系。
第二种调光方式通常被称为模拟调光方式或线性调光方式。
该种调光方式的优点是：当驱动电流线性增加或减少时，相对减少了驱动电流过冲中对LED 芯片的影响，控制电路抗干扰性较强。
其缺点是驱动电流的大小变化，将对LED 芯片的色温有一定影响。
第三种调光方式是脉亮调制（PWM）方式。
该种方式是通过一定的控制使驱动电流呈方波状，其脉冲宽度可变，通过脉冲宽度的调节改变LED 灯持续点亮的时间，也同时改变了输出功率，从而达到节能的目的。
频率一般控制在200Hz~10KHz,由于人的眼睛视觉的滞留性，不会感觉到光源在调光过程中发生的闪烁。
此种调光方式的优点是能改善LED 的散热，缺点是驱动电流的过冲对LED 芯片的寿命有一定的影响。
以上三种调光方式都是根据LED 驱动电流输出端的控制来分类的。
控制电路也可以分为模拟控制和PWM 控制，控制电路通常是通过微控制器来实现的。
二、调光系统的组成与未来发展完善的智能控制应该具有手动控制、智能控制、光控、时控及故障报警控制功能。
当太阳下山天色渐暗后能自动点亮，午夜12 点后灯的照度能自动减半；天亮后，灯能自动熄灭；特殊情况下，人能够手工控制；而在灯具发生故障时，控制系统能自动报警。
智能调光系统主要由服务器、中央控制器、单片控制器及信号检测电路四大部分组成。
服务器：由上位机和上位机软件组成，主要实现监控操作和报警功能。
服务器位于路灯管理等控制中心，其与中央控制器之间的联系可采用电力载波、网络或无线方式。
中央控制器：负责接受服务器发来的信号，并解码后发送至单元控制器，实现控制，同时将信号检测的结果传送至服务器。
信号检测电路：检测环境亮度、驱动电源电压、电流。
并将检测所得的信号发送至单元控制器或者中央控制器。
LED照明的五种调光方法
LED照明的五种调光方法1.PWM调光法PWM(Pulse Width Modulation)是一种利用脉冲宽度来控制输出亮度的方法。
LED灯具在一个周期内，通过控制每个周期中脉冲的宽度，从而控制LED的亮度。
具体实现方式是由调光电路进行控制，通过控制每个脉冲的宽度和频率来实现亮度的调节。
PWM调光法的优点是调光范围大，可以实现0-100%的亮度调节。
2.DC电流调光法DC电流调光法是通过改变LED的工作电流来调节亮度。
根据不同的需求，可以通过调整LED的电流大小来实现亮度的调节。
具体实现方式是通过调光电源对LED的电流进行控制，改变电流大小来实现亮度的调节。
DC电流调光法的优点是调光稳定，效果比较好，但是调光范围较小。
3.模拟调光法模拟调光法是通过改变LED的电压来实现亮度的调节。
具体实现方式是通过调光器对LED的电压进行调节，改变电压大小来实现亮度的调节。
模拟调光法的优点是操作简单，调光范围较大，可以实现连续调光，但是调光精度相对较低。
4.DALI调光法DALI(Digital Addressable Lighting Interface)是一种数字化的照明调光方式。
在DALI系统中，每个LED灯具都有一个唯一的地址，可以通过DALI控制器来对LED灯具进行调光控制。
DALI调光法的优点是调光控制精确，支持多灯组合调光，可以实现灯具的独立控制，但是需要对整个DALI系统进行编程和配置。
5.无线调光法无线调光法是通过无线通信技术实现对LED照明的调光控制。
具体实现方式是通过无线调光器和LED灯具之间的无线通信实现亮度的调节。
无线调光法的优点是操作便捷，可以实现远距离控制，但是相对于有线方式，无线调光法的稳定性和可靠性较低。
总结而言，LED照明的五种调光方法分别是PWM调光法、DC电流调光法、模拟调光法、DALI调光法和无线调光法。
不同的调光方法适用于不同的需求和场景，可以根据实际情况选择合适的调光方式。
led灯分段调光的原理
led灯分段调光的原理LED灯分段调光的原理LED灯作为一种新型的照明光源，具有节能、寿命长、环保等优点，因此在照明行业得到了广泛的应用。
LED灯的亮度调节是其中一个重要的功能，而LED灯分段调光则是一种常见的亮度调节方式。
本文将介绍LED灯分段调光的原理及其应用。
一、LED灯的基本原理LED灯是通过半导体材料发光的，其发光原理是正向电压作用下，电子和空穴在P-N结的边界层复合，释放出能量而发光。
LED灯的亮度调节主要通过改变正向电压或电流来实现。
二、LED灯分段调光的原理LED灯分段调光是通过将LED灯串联分段控制的方式来实现的。
具体来说，LED灯通常由多个发光二极管（LED）组成，每个LED都有自己的电流控制电路。
在分段调光的模式下，通过控制各个电流控制电路的工作状态，可以实现对LED灯的不同段亮度的调节。
三、LED灯分段调光的实现方式1. 硬件实现方式：在硬件上，可以通过使用多个电流控制电路来控制每个LED的亮度。
这些电流控制电路通常由可调节的电阻或电流源组成，通过改变电阻或电流源的数值，可以改变LED的亮度。
此外，还可以使用PWM（脉冲宽度调制）技术来控制LED的亮度，通过改变PWM信号的占空比来实现亮度调节。
2. 软件实现方式：在软件上，可以通过控制LED驱动芯片的输出信号来实现分段调光。
LED驱动芯片通常具有多个通道的输出，每个通道对应一个LED灯的控制。
通过改变各个通道的输出电压或电流，可以实现对各个LED段的亮度调节。
四、LED灯分段调光的应用LED灯分段调光可以广泛应用于照明领域。
其中一个应用场景是室内照明。
通过将LED灯串联分段控制，可以实现灯具的局部调光，使得不同区域的亮度可以根据需求进行调节，提供更加舒适的照明环境。
另外，LED灯分段调光还可以应用于舞台照明、展示柜照明等领域，通过灯光的亮度调节，可以实现更加丰富多样的光效。
总结：LED灯分段调光通过控制LED灯串联分段控制电路的工作状态，实现对LED灯不同段亮度的调节。
led灯调节亮度原理
led灯调节亮度原理
LED灯的调节亮度原理取决于所采用的调光方式。
以下是几种常见的LED灯调节亮度原理：
1. 脉宽调制（PWM）：这是最常见的LED灯调光方式。
通过改变电流或电压的波形，以产生一系列的脉冲信号。
脉冲信号的占空比决定了LED灯的亮度。
占空比越高，LED灯越亮。
占空比越低，LED灯越暗。
2. 电流调节：这种调光方式通过改变电流的大小来控制LED 灯的亮度。
增大电流可以使LED灯变亮，而减小电流则可以使LED灯变暗。
通常通过电流驱动电路中的电流控制芯片来实现电流调节。
3. 额定电压调节：这种调光方式通过改变电压的大小来调节LED灯的亮度。
当电压较高时，LED灯会更亮，而电压较低时，LED灯会变暗。
通常通过恒压驱动电路中的电压控制芯片来实现额定电压调节。
4. 预设场景调光：一些智能LED灯可以通过预设场景来实现调光。
用户可以选择不同的场景模式，比如阅读、休息、聚会等，LED灯会根据不同的场景需求自动调整亮度。
需要注意的是，不同的LED灯产品可能采用不同的调光方式和控制器。
因此，在选择LED灯时，需要根据具体的调光需求和产品规格来选购。
LED照明灯调光电路的特点及实现方案
Ｖｏ ．４ Ｎ０ ３ Ｉ１ ． Ｍａ ０ｌ ｒ２ ｌ
压 信 号 使Ｌ Ｄ驱动 器 的输 出 电流 连 续地 变 化 ，从 Ｅ
而实 现对 Ｌ Ｄ的 线性 调 光 。其 特 点 是调 光 信 号 为 Ｅ 模 拟量 ， 并且 输 出 电流 是 连续 变 化 的 ，使 Ｌ Ｄ的 Ｅ
其 输 出 电流 可视 为 Ｌ Ｄ灯 串平 均 电流 （ Ｇ Ｅ ＬＤ ｖ） Ｅ 的 镜 像 电流 （ 图 Ｉ 因 中未 使 用 输 出 电容 器 ，故， 需 。 用 平 均 电流 表 示 ） ，二 者 存 在 确 定 的 比例 关 系 ， 令 比例 系 数 ，则 ＝ｋＬＤ ｖ ） 为 Ｉ （ Ｇ；当ｋ 时Ｉ ＝ ＥＡ ＝１ Ｈ
Ｓ Ａ Ｈ Ｚｈａ ｙ ｕ Ｍ Ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｏ ． Ｈ ｎｇ ａ
（ ｂ ｉ ｉｅｓ ｙｏ ｃｅ ｃ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｈ ｉ ｈ ａ ｇ０ ０ ５ ． ｈｎ ） Ｈｅ ｅ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｉ ｅ ｔ Ｓ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｓ ｉａ ｕ ｎ ５ ０ ４ Ｃ ｉａ ｊｚ
调光 ，旧称 三端 双 向可控 硅 调 光 ） ；无 线 调 来 进 行 调 光 的 。每 种 调 光 方
式 均 有各 自的优 缺 点 ，应 根 据 用 途 选 择 合 适 的调
光方 案 。
中 ，数 字 调 光 是 微 控 制 器 通 过 单 线 接 口 、１Ｃ、 ２
实 现 方 案 ，并 介 绍 了ＴＪ Ｃ 闪 烁 调 光 的 原 理 。 ＰＡ 无
关 键词 ：Ｅ Ｇ 明 ；模拟 调 光 ；Ｐ Ｍ 光 ；双 向晶 闸管 ＬＤＥ Ｗ 调
Ｃｈａ ａ ｔ ｒｓｉ ｓａ ｅ ｌ ａ ｉ ｎ Ｏ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｎｄ Ｒ ａ ｉ ｔｏ ｆＬＥＤ ｇ ｉ ｇ Ｄｉ ｍ ｉ ｒ ｕ ｔ ｚ Ｌｉ ｈｔｎ ｍ ｎｇ Ｃｉｃ ｉｓ
LED常见调光方式及其优缺点比较
LED常见调光方式及其优缺点比较LED调光是控制LED光亮度的方法，根据不同的应用需求和光源特性，有多种常见的调光方式。
下面将介绍常见的LED调光方式以及它们的优缺点比较。
1.脉宽调制（PWM）：脉宽调制是最常见的LED调光方式之一，它通过改变电流的通断频率来控制LED发光的亮度。
优点是调光范围广，反应速度快，调光过程平滑；缺点是频闪可能导致视觉疲劳、眩光和感光受损。
2.电流调节：电流调节是通过改变LED电流的大小来调光。
优点是调光线性性好，对亮度调节精确；缺点是调光范围相对较窄，效率较低。
3.电压调节：电压调节是通过改变LED电压的大小来调光。
优点是调光范围较广，调光效果平滑；缺点是调光线性性较差，需要考虑到电压与电流的关系。
4.多级调光：多级调光是通过控制多个LED灯珠同时亮灭或者控制多个灯珠的亮度来实现调光。
优点是调光精度高，亮度范围广，颜色稳定性好；缺点是系统复杂度高，成本相对较高。
5.颜色混光调光：颜色混光调光是通过控制LED灯珠的RGB通道比例来调整发出的光的颜色和亮度。
优点是调光范围广，可以实现丰富的颜色效果；缺点是成本较高，需要使用多个颜色的LED灯珠。
6.数字调光：数字调光是通过数字信号控制LED的亮度，可以实现更精确的调光控制和多种灯光效果。
优点是调光效果精确，可实现复杂的动态效果；缺点是成本较高，需要专门的控制器和传输设备。
综上所述，不同的LED调光方式具有各自的优点和缺点。
选择适合的调光方式应根据实际应用需求、成本和效果来综合考虑。
同时，随着LED 技术的不断发展，可能还会出现更多新的调光方式，以满足不同场景和需求的LED照明应用。
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LED照明灯调光电路的特点分析
发表时间：2018-11-05T17:35:17.273Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：郑金山张寅
[导读] 在使用 LED 照明灯时，需要根据环境的亮度，对 LED 的亮度进行相应的调整
安徽艳阳电气集团有限公司安徽省天长市 239300
摘要：在使用 LED 照明灯时，需要根据环境的亮度，对 LED 的亮度进行相应的调整。
因此，需要 LED 照明灯的驱动电源具有调节亮度的功能。
现阶段，LED照明灯的调光方式主要包括模拟调光、数字调光等，这些调光方式具有各自的特点以及优势，通过加强对不同调光方式的研究，能有效实现 LED 照明灯调光方式的不断发展，进而促进 LED 照明灯驱动电源具有较好的调光能力，保证 LED 照明灯在不同环境下的良好使用。
关键词：LED照明灯；调光电路；特点
1.TRIAC调光的主要特点分析
（1） TRIAC调光的主要特点
LED 照明灯的调节亮度作用主要是通过TRIAC 调光来实现的，在利用该技术调节亮度时需要具备以下两个条件：一是确保调光的效果不变；二是保证原调光器在 TRIAC 的作用下不发生改变。
TRIAC 调光技术具有的优点包括调节速度快、成本低、实时调整以及调光精度高等特点。
但是由于 TRIAC 调光作业是在斩波方式下实现的，将无法输出正弦波电压，因此，将导致在调节亮度时，出现大量的谐波，不利于促使 TRIAC 调光实现良好的调节效果。
LED调光的关键技术是要解决LED驱动器与TRIAC调光器的兼容问题。
这是因为原有的TRIAC调光器接的是白炽灯或卤化物灯这类电阻性负载。
但LED灯并不属于电阻性负载，如果直接用TRIAC调光器来调节LED灯的亮度，LED就容易出现闪烁问题。
其主要原因有以下3种:①在TRIAC开始导通给输人电容器充电过程中，可能产生衰减振荡，使TRIAC被误关断;②因LED灯串的电流小于TRIAC的维持电流，而导致TRIAC被误关断;③TRIAC在每个半周期的导通角不相同，也会造成LED灯出现闪烁。
（2）TRIAC调光的实现方案
TRIAC 调光已经广泛使用在 LED 驱动器中，利用该调光方式推出的 LED 驱动器适用于商业以及家庭照明等多种领域。
例如，
M3445 便是支持 TRIAC 调光的一种 LED 驱动器，属于恒流控制器，能实现改变开关频率以及固定关断时间的作用。
该驱动器具有较高的电源效率，能同时驱动多个 LED 照明灯。
该驱动器的工作原理是利用其内部的检测器以及译码器，在对 TRIAC 斩波信息进行检测并译码后获得调光信号，再利用调光信号来对 LED照明灯亮度进行对应的调节。
应用 TRIAC 调光方式能有效保证在较宽的调光范围内实现对LED 照明灯进行无闪烁调光，并且在结合相应的填谷电路后，能显著提高 LED 驱动器的功率因素，实现对多个 LED 照明灯的调节。
2.模拟调光的主要特点分析
（1）模拟调光的主要特点
模拟调光是在利用直流电压信号的基础上，使 LED 驱动电源的输出电流能够连续的变化，进而实现对 LED 照明灯亮度的调节。
该调光方式的特点为调光信号是模拟量，并且驱动器输出电流是连续变化的，从而促使LED 亮度调节具有连续性的特点。
模拟调光的主要优点在于电路简单、操作方便，并且不存在闪烁现象，可通过调节电路中的电阻值来实现 LED 内电流的改变，进而实现 LED照明灯亮度的调节。
该调节方式的主要缺点:一是当电流发生变化时会造成LED的色偏，因为LED的色谱与电流有关，所以会影响白光LED的发光质量；二是模拟调光的范围较窄，低于PWM的调光比，仅适用于某些特定的场合；三是由于模拟调光时LED驱动器始终处于工作状态，而LED驱动器的转换效率随输出电流的减小而迅速降低，因此采用模拟调光会增加电源系统的功率损耗。
（2）模拟调光的实现方案
模拟调光主要包括镜像电流源、基准电压源、内部稳压器以及超快恢复二极管等。
其中镜像电流源是由运算放大器、效应管以及电阻等组成，在电流通过镜像电流源时，其电流值可与LED照明灯穿的平均电流成一定比例。
基准电压源主要是用于接收模拟调光信号，并且调光信号在低通滤波器的作用下能避免出现高频干扰现象。
模拟调光电路中的恒流控制电路还有比较器、滞后电路以及效应管等部分组成的，能保证电路中电流的连续稳定输送，有利于实现 LED 亮度调节顺利完成。
其中用来维持电路中电流稳定的设备有电感器与 LED灯串等。
在分析模拟调光电路运行过程可以发现，当调光信号的输入电压大于电阻器的电压时，将导致流过 LED 电路的电流按照线性比例增加，并且在 LED 经过镜像电流源时，将促使镜像电流源的电流有所增加，从而使电阻器的电压相应增大。
如果调光信号的输入电压小于电阻器电压时，将造成相反的效果，将促使比较器的输出电压保持在低电平程度。
在LED 电路电流下线性减少的同时，电阻器的电压将相应减小。
通过以上分析可以发现，在改变调光信号的输出电压时，将促使 LED电路的电流发生相应变化，进而实现调节 LED照明灯亮度的目的。
3. PWM调光的主要特点分析
（1） PWM调光的主要特点
PWM 调光是在脉宽调制信号的作用下，反复调节 LED 驱动器的开关状态，来实现对LED 平均电流的控制。
与模拟调光方式相比较，PWM 调光具有以下优点：一是，颜色的一致性较好，亮度级别高，并且能有效避免出现色偏的现象；二是，具有较大的调光范围以及更好的线性度，不会出现闪烁现象；三是，LED驱动器具有较高的转换效率，调光比较高。
该调光方式具有以下主要缺点：一是需要配置调光调光源，并且成本与模拟调光相比较高；二是，如果 PWM 信号频率处于某一范围内，将导致 LED 驱动器内的输出电容器在调光过程中产生噪音。
（2）PWM调光的实现方案
现以某公司制造恒流源为例，展开对 PWM 调节实现方案的研究，该恒流源的最高输入电压可达 30V，并且由于恒流源可编程的特点，输出电流可以在外部电阻的作用下进行编程，能作为 3W 的 LED 照明灯的驱动器。
在由该恒流源组成的 PWM 调光电路中，调光信号将经过恒流源的一个接入口来发挥作用，由于只有在与恒流源与发光二极管相互接触时，才能促使 LED 照明灯正常运行并发光，所以二极
管的亮灭都受到调光信号控制，进而调节 LED 照明灯的亮度，实现调光的目的。
4.总结
综上所述，LED 照明灯已经普遍使用在人们的生活以及办公中，并且随着环境亮度的变化，对 LED 照明灯亮度的需求不同。
LED照明灯的调光电路是现阶段技术人员的研究重点，对 LED 照明灯的良好发展有重要影响。
通过研究 TRIAC调光、PWM 调光以及模拟调光的特点以及实现方案能有效实现调光技术的不断发展，从而促使驱动电源满足 LED 照明灯的使用需求，进而充分发挥 LED 照明灯在人们生活中的良好作用。
参考文献：
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