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led调光调色温方案 可调光LED 应该选择哪种方案

2017年11月06日 来源:led调光调色温方案 大字体小字体

  如图2(a)中所示,许多LED驱动器的特点是有一个专门的脉宽调制调光引脚。这个DIM引脚可以适应很宽的脉宽调制频率和振幅,允许有一个连接外部逻辑电路的简单接口。DIM功能关闭内部开关,这在保持内部偏置电路运行下,确保不向LED驱动器提供输出,避免了IC重新启动的延迟。延迟时间的最小化令驱动器获得更宽的调光范围。在这种脉宽调制调光执行过程中的最小可获得的占空比受到图2(b)中所示的电感的上升时间和衰减时间(转换率)的限制。通过DIM引脚进行脉宽调制调光可以应用在从汽车前灯到一般通用射灯等众多应用领域。

  模拟调光的主要缺点是色温较大,与平均LED电流对应的波长发生偏移。具体取决于实际应用,该问题对有的应用而言很关键,另一些则不然。例如,对一个标准的、低成本的用荧光粉涂层覆盖的白光LED闪光灯,色温的偏移问题几乎可以忽略。相反,使用RGB(红,绿,蓝)LED的背光显示器,在模拟调光时不允许任何的波长偏移。模拟调光相对简单,成本低廉,这使得它极受某些具体应用领域的喜欢,当然不是所有的应用。

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  新方法采用独立的PWM1信号和PWM2信号分别控制电源的调光端子和色温调节电路控制端子,实现亮度调节和色温调节互不干扰,可以配置出更多的光环境,满足更多的照明需求。

  图2(b)脉宽调制调光应用和产生的波形

  使用开关式驱动器进行模拟调光,是通过调节标称LED电流来实现的。理论上,图1中用LM3406来模拟调光,只需调整RSNS即可实现。但在实际操作中,RSNS的值非常小(小于1?),这不利于电阻的功率耗散,实际中还没有哪种标准电位计可以提供这么小的可变电阻。相反的,有种更复杂的技术通过使用一个固定检测电阻就可以直接控制标称LED电流。如图1所示,可以把运算放大器放在CS引脚和RSNS之间,用来缓冲和放大检测电压。一个更高的电阻电位计可以放在从输入到输出的反馈回路上,以调节有效传感电压值,从而达到对LED模拟调光的目的。

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  开关式LED驱动器调光控制常用的方法有两种:脉宽调制调光(脉宽调制)和模拟调光。两种方法均通过控制流过LED的时间平均电流实现,但是这两种方法的差异众多,除了下文要谈到的功能差异,两种方法各自的优势与问题也已在表1中标出。

  模拟调光

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  双线脉宽调制调光是一项很流行的车内照明技术。该技术一开始主要用于白炽灯负载上,通过电阻性负载降低平均电压,可以直接调节其室内光源,从而实现调光。因为汽车行业还在应用LED的过渡中,对某些生产厂商而言,现有架构仍富有吸引力。开关式电源设计中存在一个问题,即可以不考虑输入状态调节输出。为了使用这些嵌在电源上的调光信息,解码调光角度很有必要。

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  图1给出的是在补偿拓扑结构下的直流/直流开关式LED驱动器,在这个拓扑结构里,输入电压Vin比输出电压VOUT(LED和RSNS上的电压)更高。能量是通过受控开关(连至图1LM3406内部),二极管D1和电感L1。在输入至输出间处理及传递。通常,能量传递发生在50KHZ~1MHZ的转换频率间,具体取决于实际应用。通过监控流经CS引脚的检测电阻RSNS上的平均电压值,可以控制LED电流。通过增加或者减少LED电流调节CS引脚,驱动内部转换的占空比会动态变化。

可调光LED: 应该选择哪种方案? LED

  光通量(单位流明)是光源发出有用功的度量,该性能指标是一个所有波长的能量和专门对应人眼反应的可见光区域的加权函数。LED的光通量与驱动电流的大小成正比。很多情况下,光输出的实时变化都须通过改变LED驱动电流来实现,这就是通常所谓的调光控制。

可调光LED: 应该选择哪种方案? LED

  双线调光

  LED调光调色温2.4G球泡灯控制方案开发一.产品功能1)采用全新升级2.4GHz工业级无线电、微触按键遥控控制,多信道信号传输,数据传输速度快(2Mbps),抗干扰性强、稳定性高,灯体响应一致性、同步性好,分组控制更贴心方便。2)采用RF射频信号,所以遥控器和LED灯相互之间无物理阻碍,使用时不要将遥控器对着遥控LED灯,遥控距离大于20米。3)控制IC具有调光、调色温、小夜灯模式等等功能;4)在遥控范围内,一个遥控器可以控制无数个LED灯,且同步性、一致性很好。5)可实现分组控制,将不同的灯分到不同的组,最多分4组,自由分组,可进行同时控制或分别控制,根据实际需要自由搭配球泡灯和遥控器的数量。6)调光及色温实现无级调节,光线更加柔和细腻,光色变化平顺自然。二.技术优势:1.自主开发设计与生产。2.成熟方案,开发周期短,成本低。3.可以提供方案与IC。4.免费为合作伙伴提供原理图和长期技术支持;可根据要求提供个性化的辅助功能。5.工程师精湛的技术及对软硬件的融会贯通,用单片机的高度集成去完成许多硬件集成块的工作,提高产品性能,谮加产品功能,并有效的降低了产品的成本。

  图2(a)平行并联FET脉宽调制

  通过脉宽调制调光,LED电流为零或在标称电流级,这极大地改善了模拟调光时的色移现象,在需要对颜色进行精确控制的应用中,该技术是人们的首选。其缺点是在LED电流的脉宽调制过程中会增加开关的噪音。当然,产生脉宽调制输入信号还会增加成本,产品设计也更为复杂。

  对于如电视背光灯之类更复杂的应用,需要更大的调光范围。只有使用如图2(a)所示的并行FET调光才有可能实现。在这个配置中,切换式LED驱动器可持续性地调节输出电流,脉宽调制调光信号控制LED负载的开关闸。通过开关的开和关重新引导流经开关的LED电流,并在要求的占空比内,反向流过LED。效果基本与脉宽调制调光所采用的DIM引脚一致,在这个PMW调光里占空比控制LED平均电流。LED电流的上升和下降时间是一个令幅度变快的指令,它们并不取决于电感的转换率。图2(b)所示的是如何达到一个更小的最小占空比,从而极大改善调光范围。

  技术背景

  在很多调光应用中颜色的控制同样重要,制造高亮度白光LED通常的方法是在发射蓝光的LED芯片上覆盖一层荧光粉半球涂层。最终的发射光在一定色温下将呈现白光,色温是用来描述光的颜色与黑体曲线上的参考颜色比较后的一个性能指标。LED生产商制定了一个标称的色温来表示白光LED,但实际上它很容易因正向电流、结点温度和产品寿命的影响而改变。大部分彩色LED不含荧光粉,它们不考虑色温仅发出特定波长的光,但是会受波长偏移的影响。

  与模拟调光相反,脉宽调制调光不是通过对标称电流的调节,而是用低于比开关频率的转换控制器的开和关进行调节。它产生了一个调制输出电流,其平均值等于固定的LED标称电流值乘以脉宽调制驱动信号的占空比。脉宽调制调光频率范围从100次/Hz~10次/kHz,该频率必须比人眼感知的速度快,这样就可以避免频闪现象,一般来说,其频率限制在大于或等于200HZ。

  图1 开关式LED驱动器

  调色温遥控LED灯系统,采用2.4G高频无线、微触按键遥控控制,具有功耗低,传输距离远,空中通讯速率高,抗干扰性更强,稳定性更高,灯体响应一致性很好等等特点;遥控器外形时尚美观,功能实用简单;采用目前最先进的PWM(脉宽调制)控制技术;无线电发射频率:2400-2483.5MHz(2.4G),全球通用;采用RF射频信号,遥控器和接收端(LED灯)相互之间无物理阻碍,使用时不需要将遥控器对着遥控LED灯。

  PMW调光

      LED照明的迅速发展意味着需要大量IC器件为LED提供电源控制。在现在的节能时代,为了控制LED电流,开关式LED驱动器早已开始取代高能耗的线性器件。从闪光灯到街灯,再到体育场的记分牌,都对这些产品要求精确控制的LED光输出(即光通量)。

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