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LED调光技术全解析

导读: 作为一种光源,调光是很重要的。不仅是为了在家居中得到一个更舒适的环境,在今天来说,减少不必要的电光线,以进一步实现节能减排的目的是更加重要的一件事。而且对于LED光源来说,调光也是比其他荧光灯、节能灯、高压钠灯等更容易实现。

  引言

 

  作为一种光源,调光是很重要的。不仅是为了在家居中得到一个更舒适的环境,在今天来说,减少不必要的电光线,以进一步实现节能减排的目的是更加重要的一件事。而且对于LED光源来说,调光也是比其他荧光灯、节能灯、高压钠灯等更容易实现,所以更应该在各种类型的LED灯具中加上调光的功能。

 

  第一部分 采用直流电源LED的调光技术

 

  1 用调正向电流的方法来调亮度

 

  要改变LED的亮度,是很容易实现的。首先想到的是改变它的驱动电流,因为LED的亮度是几乎和它的驱动电流直接成正比关系。图1中显示了Cree公司的XLampXP-G的输出相对光强和正向电流的关系。

 

  

  图1. XLampXP-G的输出相对光强和正向电流的关系

 

  由图中可知,假如以350mA时的光输出作为100%,那么200mA时的光输出就大约是60%,100mA时大约是25%。所以调电流可以很容易实现亮度的调节。

  1.1 调节正向电流的方法

  调节LED的电流最简单的方法就是改变和LED负载串联的电流检测电阻(图2a),几乎所有DC-DC恒流芯片都有一个检测电流的接口,是检测到的电压和芯片内部的参考电压比较,来控制电流的恒定。但是这个检测电阻的值通常很小,只有零点几欧,如果要在墙上装一个零点几欧的电位器来调节电流是不大可能的,因为引线电阻也会有零点几欧了。所以有些芯片提供一个控制电压接口,改变输入的控制电压就可以改变其输出恒流值。例如凌特公司的LT3478(图2b)只要改变R1和R2的比值,也可以改变其输出的恒流值。

 

  

  图2. 输出恒流值的调节

 

  1.2 调正向电流会使色谱偏移

  然而用调正向电流的方法来调亮度会产生一个问题,那就是在调亮度的同时也会改变它的光谱和色温。因为目前白光LED都是用兰光LED激发黄色荧光粉而产生,当正向电流减小时,蓝光LED亮度增加而黄色荧光粉的厚度并没有按比例减薄,从而使其光谱的主波长增长,具体实例如图3所示。

 

  

  图3. 主波长和正向电流的关系

 

  当正向电流为350mA时,主波长为545.8nm;当正向电流减小为200mA时,主波长为548.6nm;当正向电流减小为100mA时,主波长为550.2nm。

  正向电流的改变也会引起色温的变化(图4)。

 

  

  图4. 白光LED的色温和正向电流的关系

 

  由图4可知,当正向电流为350mA时,色温为5734K,而正向电流增加到350mA时,色温就偏移到5636K。电流再进一步减小时,色温会向暖色变化。

  当然这些问题在一般的实际照明中可能不算是一个大问题。然而在采用RGB的LED系统中,就会引起彩色的偏移,而人眼对彩色的偏差是十分敏感的,因此也是不能允许的。

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