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数字驱动器 使LED表现更出色

导读: 与白炽灯或卤素灯相比,LED一贯的标签都是高效率、低能耗和低成本---至少在较长时期内如此。但当人们在原有的基础设施中使用LED替换传统照明时,LED技术将会有些尴尬。

  与白炽灯或卤素灯相比,LED一贯的标签都是高效率、低能耗和低成本---至少在较长时期内如此。但当人们在原有的基础设施中使用LED替换传统照明时,LED技术将会有些尴尬。

  为什么LED类型的MR16不能和传统的变压器实现良好的兼容性

  低压卤素灯原本经常被用于不适合电网电压直接供电的场合,例如,在浴室或者厨房等湿气较大容易造成安全隐患的地方等等。与之配套的变压器也从之前的工频降压变压器升级到更高效的电子变压器,在大多数情况下都是一个变压器只给一个25W-50W的卤素射灯供电。而现在,越来越多的低压卤素灯被LED类型的MR16灯泡所替换。

  由于大部分的变压器都被设计匹配20W以上的卤素灯,而对于8WLED灯泡虽然流明输出与一只40-50W卤素灯差不多,但作为变压器的负载功率却是很低的,所以造成有些LED灯泡完全不能工作,或者存在闪烁的现象。解决办法之一是在LED灯内增加额外主动或被动泄放电路,但他们都以牺牲整体效率、增加系统复杂性和成本为代价---仅为牺牲的效率转化的额外系统温度降温一项为例,就需要在原有的基础上额外配备并改造散热器等等。

  为什么需要更灵活的调光方法

  实现LED灯的平稳和无闪烁调光一直以来都是LED调光的挑战。

  通用的TRIAC调光器的工作原理是通过对正弦波的切相来降低供电电压的有效值,有切去正弦波每周期前沿部分或后沿部分之分,也有按兼容性进一步分类为以下类型:R型---用于钨丝(GLS)或高压卤素灯调光、L型---用于需要电磁变压器供电的低压卤素灯调光,以及C型---用于采用电子变压器的低压灯。再复杂一些的话,根据调光器所兼容灯的类型的多少又可分成R型、R-C型、RL型或RLC型。

  和用于低压照明的降压变压器一样,基于TRIACS的调光器也有最低负载要求且在此之前是不导通状态,对于LED灯泡来说常常不能获得足够大的电流来满足该条件,因此需要昂贵且低效的泄放电路来维持TRIAC导通,而泄放电路有时需要大约10个以上的元器件。

  然而,即使一个针对某种调光器设计非常好的电路,也不能适用于所有调光器。正如我们所讨论的那样,有太多不同的调光器设计,有些是基于数字控制的,有些是基于TRIAC的;有些是前切的,有些是后切的;有些是智能的,有些不智能的。图1给出了五种不同TRIAC的保持电流要求,其中的电流尖峰--由切向调光器针对LED灯调光产生---显示了LED驱动器在与这五种调光器达到良好兼容需要的最小电流。

  图1:调光器中使用的五种不同TRIAC需要的保持电流

  最新一代数字式LED驱动器如何解决上述问题

  数字控制LED驱动器正是业内在面对上述挑战所采取的应对之道。需要指出的是,数字控制LED驱动器的推出不光解决了技术上的障碍,在LED照明这样一个对价格敏感的市场更实现了降低系统成本和运营(维护)成本的目标。

  来自Dialog半导体公司的两款最新数字控制LED驱动器iW3662---用于MR16类型的4W-8WLED驱动和iW3688---用于A-style、BR、Candle、GU10和PAR灯等多类型灯的LED驱动,以及20W以下T8LED灯管,并可与传统日光灯镇流器一起匹配使用。这两款器件能自动检测变压器或调光器的类型,然后自动调整输出。二者都消除了外围泄放电路,且通过调制内置泄放MOSFET来始终获得足够大的泄放电流,能够实现整个调光期间无闪烁。另外,这些驱动器采用先进的IC电源管理和电压感测技术,使电路可以使用现成的标准电感。

  这些数字驱动器还具备先进的过温保护功能---Dialog的过温(OTP)降额专利技术---其作用在于通过将系统温度保持在LED灯可接受的范围内来最大限度的延长其工作寿命---如果超出最大阈值温度或低于预定阈值温度时,驱动器会自动逐渐减小或增加其输出电流,确保正常的系统温度。虽然由此会产生灯泡流明输出的变化,但却可以细微到不被人眼所察觉的程度。

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