LED凈化燈吸頂燈及其電源（四）

，對(duì)可控硅有很大影響，在低負(fù)載時(shí)就會(huì)不穩(wěn)定觸發(fā)，除非并聯(lián)一個(gè)電阻。但會(huì)進(jìn)一步降低系統(tǒng)的效率(增加1-2W功耗)。為了使得LED也能配合可控硅調(diào)光就必須把帶整流器的整套恒流電源系統(tǒng)的功率因數(shù)提高到看上去接近純阻負(fù)載。所以很多公司開發(fā)出有源功率因數(shù)校正芯片。使得LED整個(gè)系統(tǒng)的功率因數(shù)達(dá)到0.9以上。不少人誤以為采用功率因數(shù)校正以后，連同可控硅在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的功率因數(shù)都可以達(dá)到0.9以上。這完全是誤解了， 即使是純阻負(fù)載接上可控硅以后功率因素也會(huì)隨調(diào)光而降低。

　　下面是可控硅調(diào)光過程中

，帶功率因數(shù)校正(達(dá)0.96)的LED凈化燈球泡燈的整套系統(tǒng)（包括可控硅在內(nèi)）的功率因數(shù)的變化（附帶也有白熾燈的數(shù)據(jù)以供比較）。

 

帶功率因數(shù)校正的LED球泡燈		白熾燈
輸入功率	功率因數(shù)	輸入功率	功率因數(shù)
9.4W	0.96	23.5W	0.999
8.1W	0.769	20W	0.899
7W	0.703	15W	0.747
6W	0.635	10W	0.573
5.1W	0.515	9.9W	0.566
4W	0.48

 

　　由表中可知

，不管是經(jīng)過功率因數(shù)校正的LED凈化燈

，還是白熾燈，在一開始時(shí)功率因數(shù)都可以達(dá)到0.96以上

。但隨著可控硅的調(diào)光

，其功率因數(shù)逐步降低，到無法再調(diào)光時(shí)

，功率因數(shù)低至0.48和0.566

。所以作為整個(gè)系統(tǒng)來說

，其功率因素指標(biāo)是不符合美國(guó)能源之星的要求的。

　　全世界的各種可控硅調(diào)光器多達(dá)幾十種

，上百種

。很多LED燈為了和這些可控硅兼容，不知道做了多少試驗(yàn)和改進(jìn)

，但最后還是吃力不討好

。由于國(guó)外的人工很貴，所以也可以認(rèn)為這是不得已的做法

，但是在中國(guó)完全可以采取另一些更先進(jìn)的做法

。

　　為了要對(duì)LED調(diào)光，可以有很多辦法

，這些方法都沒有可控硅的缺點(diǎn)

。下面介紹幾種最常用的方法：

　　6.1 采用脈寬調(diào)制PWM調(diào)光

　　LED是一個(gè)二極管，它可以實(shí)現(xiàn)快速開關(guān)

。它的開關(guān)速度可以高達(dá)微秒以上

。是任何發(fā)光器件所無法比擬的。因此

，只要把電源改成開關(guān)恒流源

，用改變脈沖寬度的方法，就可以改變其亮度

。這種方法稱為脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)光法

。圖15表示這種脈寬調(diào)制的波形。假如脈沖的周期為tpwm

，脈沖寬度為ton

，那么其工作比D（或稱為孔度比）就是ton/tpwm。改變恒流源脈沖的工作比就可以改變LED的亮度

。

具體實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光的方法就是在LED的負(fù)載中串入一個(gè)MOS開關(guān)管（圖16）

，這串LED的陽極用一個(gè)恒流源供電。

　　然后用一個(gè)PWM信號(hào)加到MOS管的柵極

，以快速地開關(guān)這串LED

。從而實(shí)現(xiàn)調(diào)光。也有不少恒流芯片本身就帶一個(gè)PWM的接口

，可以直接接受PWM信號(hào)

，再輸出控制MOS開關(guān)管。那么這種PWM調(diào)光方法有那些優(yōu)缺點(diǎn)呢

？

　　1．不會(huì)產(chǎn)生任何色譜偏移

。因?yàn)長(zhǎng)ED始終工作在滿幅度電流和0之間。 2．可以有極高的調(diào)光精確度

。因?yàn)槊}沖波形完全可以控制到很高的精度

，所以很容易實(shí)現(xiàn)萬分之一的精度

。

　　3．可以和數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合來進(jìn)行控制。因?yàn)槿魏螖?shù)字信號(hào)都可以很容易變換成為一個(gè)PWM信號(hào)

。

　　4． 即使在很大范圍內(nèi)調(diào)光

，也不會(huì)發(fā)生閃爍現(xiàn)象。因?yàn)椴粫?huì)改變恒流源的工作條件（升壓比或降壓比）

，更不可能發(fā)生過熱等問題

。

　　具體獲得PWM信號(hào)的方法為在墻上的PWM開關(guān)和電位器里安裝一個(gè)PWM發(fā)生器。這個(gè)PWM發(fā)生器可以很容易地用一個(gè)555芯片形成（圖17）

。

　　這個(gè)發(fā)生器的指標(biāo)如下：

　　1. 輸入電源：10-36V

，20mA

　　2. 輸出信號(hào)：200Hz的PWM信號(hào)，0-100%

，5V （也可為10V）

　　3. 控制路數(shù)：可控制5-10個(gè)可調(diào)光恒流源

　　4. 線路長(zhǎng)度：10-20m

　　5. 開關(guān)：可直接控制220V電源開或關(guān)

　　所以

，它需要三根線和燈具連接。假如還要開關(guān)燈具

，就可以采用帶開關(guān)電位器

，不過這樣一來總共需要有5根線連接到燈具。如果要利用原來墻上開關(guān)

，就要再增加三根線

，這是它的主要缺點(diǎn)。它的優(yōu)點(diǎn)是可以用一個(gè)控制器來控制5-10個(gè)燈具

。

　　6.2 分段式開關(guān)調(diào)光

　　雖然紅外遙控可以實(shí)現(xiàn)采用PWM連續(xù)調(diào)光

，但在實(shí)際使用時(shí)，也可以用作分段調(diào)光

。

　　為了利用現(xiàn)有的墻上開關(guān)和墻內(nèi)的兩根線

，臺(tái)灣有一家公司推出了一種稱之為EZ-Dimming的GM6182的四段開關(guān)調(diào)光不失為一種好方案。它只利用墻上的普通電燈開關(guān)就能實(shí)現(xiàn)4段調(diào)光

，第一次開為全亮，第二次快速開關(guān)為60%亮度

，第三次快速開關(guān)為40%亮度

，第四次快速開關(guān)為20%亮度。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以利用普通的墻上開關(guān)實(shí)現(xiàn)調(diào)光

。而且其功率因素高達(dá)0.92以上

。沒有產(chǎn)生干擾信號(hào)之慮。缺點(diǎn)是無法連續(xù)調(diào)光

。還有操作麻煩一些

。它實(shí)際上可以和恒流源設(shè)計(jì)在一起（圖18）。

  吸頂燈電源LED凈化燈

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