可調(diào)光 LED 驅(qū)動(dòng)器在非常低的光照水平下存在穩(wěn)定性問題。本文將分析原因并提出解決問題的方法。

本文不會(huì)介紹雙向可控硅調(diào)光——低設(shè)置下的不穩(wěn)定是由于不同的機(jī)制造成的。

使用通信方案設(shè)置 LED 電流的調(diào)光方法包括 DALI、0-10V、Zigbee 和電力線載波控制。LED 驅(qū)動(dòng)器接收到的信號(hào)設(shè)置參考電流，控制回路調(diào)整縮放的 LED 電流以匹配參考。需要嚴(yán)格控制，以便相鄰燈具的光線看起來相同。

我們對(duì)在低光照水平下出現(xiàn)的閃爍和“微光”感到困惑。

單級(jí)功率因數(shù)校正

如果使用兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換器，則不會(huì)出現(xiàn)低光級(jí)不穩(wěn)定性。第一級(jí)（升壓或 PFC-反激）建立一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的電壓，第二級(jí)（通常是反向降壓）密切調(diào)節(jié) LED 中的電流。兩級(jí)方法使用更多部件，效率低于單級(jí)轉(zhuǎn)換器。

出于成本原因，通常選擇單級(jí) PFC-Flyback 轉(zhuǎn)換器。

圖 1 具有外部控制的典型 PFC-反激式 LED 驅(qū)動(dòng)器

需要

在至少兩個(gè)十年的范圍內(nèi)解決調(diào)光問題。白熾燈在提供這個(gè)范圍內(nèi)沒有問題——它們?cè)诘凸β仕较滦曙@著降低，因此二個(gè)十倍光程所需的功率范圍相當(dāng)窄。如果提供 40% 的電壓或電流，光輸出將下降到大約 1%。不幸的是，這設(shè)定了市場對(duì) LED 的期望。

LED 具有更線性的響應(yīng)，并且它們的功效實(shí)際上在低電流下會(huì)增加。人眼可以辨別相鄰光源之間 5% 的差異，它對(duì)百分比差異做出反應(yīng)，而不是絕對(duì)光級(jí)。這將需要對(duì)電流進(jìn)行非常嚴(yán)格的控制，并且在低光照水平下所需的精度會(huì)更加嚴(yán)格。如果需要調(diào)光到 1%，則不能使用初級(jí)側(cè)控制。

LED 沒有像白熾燈那樣的自過濾機(jī)制。燈泡中燈絲的熱質(zhì)量對(duì)于交流線路來說是一個(gè)令人滿意的過濾器，但 LED 需要外部過濾。通常的解決方案是在 LED 上直接使用一個(gè)大的電解電容器，而且效果很好。

電解液的大小由紋波要求決定。如果電流紋波小于約 10% rms（約 28% pp），則感知到的光質(zhì)量與純 DC 相同。（此外，如果紋波超過 10%，能源之星標(biāo)簽要求在燈上注明。）

LED 的動(dòng)態(tài)電阻（斜率電阻）約為表觀 V/I 電阻的 1/10。圖 2 顯示了典型 LED 的 VI 曲線。

圖 2 典型 LED VI 特性顯示斜率電阻 (dV/dI) 隨電流變化。

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