如何選用LED 驅(qū)動器於燈條調(diào)光應(yīng)用?
文 / MWEU Dr. Wen Wu / Email:wen@meanwell.eu
簡介
LED調(diào)光功能是有節(jié)省能源、提高生活品質(zhì)、改善光源效能/壽命等等優(yōu)點(diǎn)，其調(diào)光效能是取決於所搭配的LED 光源及驅(qū)動器。一般而言，LED光源可以簡單區(qū)分為兩個大類：單單LED 二極體本身以及配有電阻的LED 二極體，有時，LED光源被設(shè)計(jì)成內(nèi)含DC-DC 變流器的一個模組，然而這樣複雜的模組不在我們這篇文章的討論範(fàn)圍內(nèi)。在LED光源或模組為單單LED二極體本身時，實(shí)用常見的調(diào)光方法為調(diào)整輸入LED電流的振幅，因此設(shè)計(jì)LED驅(qū)動器應(yīng)該滿足這個需求，好比明緯HLG家族的特點(diǎn)就是電流可調(diào)整、並由具有DC1-10V* 或 10V 脈衝寬度調(diào)變或甚至只有一個簡單的電阻器之外接調(diào)節(jié)器來控制。而另一種LED 光源就是配有電阻器的LED 二極體，簡稱為LED 燈條，LED 燈條被廣泛使用是因?yàn)樗哂懈鶯ED 二極體串聯(lián)的電阻，所以電壓相對地固定，因此使用者或組裝者可以取用任一固定電壓光源/LED驅(qū)動器來啟動LED燈條。常見的LED燈條是由12V或24V啟動，但調(diào)光可能會有點(diǎn)難度。本文說明了使用電流振幅調(diào)光方式的驅(qū)動器於LED燈條的問題，也順帶討論一些常見調(diào)光問題的情形，我們建議最適當(dāng)也最簡單的LED燈條調(diào)光方案是使用具有輸出脈衝寬度調(diào)變PWM的可調(diào)光LED驅(qū)動器。
當(dāng)調(diào)節(jié)LED燈源光度時，常見的不理想情形
聽起來調(diào)光似乎是件簡單的事，事實(shí)上想要有良好並順暢的調(diào)光表現(xiàn)需要考慮很多要素，表一所示: 不理想的調(diào)光狀況。
表一 常見調(diào)光問題
當(dāng)使用電流振幅可調(diào)式LED 驅(qū)動器來調(diào)節(jié)LED 燈條光的時候，dead travel是經(jīng)常發(fā)生的問題。雖然當(dāng)LED驅(qū)動器是滿載狀態(tài)，如附圖1(a)所示時是可以運(yùn)轉(zhuǎn)地很好，可是當(dāng)LED 驅(qū)動器非滿載或是部分載時，使用者會發(fā)現(xiàn)條光不是很順暢。
注意: 新一代明緯LED驅(qū)動器的特性 DC0-10V
圖一 明緯電流振幅調(diào)整LED驅(qū)動器 HLG-100於不同負(fù)載(長度))狀況聯(lián)接於LED燈條: (a)滿載(長度)結(jié)果產(chǎn)生最好的調(diào)光表現(xiàn)；(b) 負(fù)載70% 則暗示了不完美調(diào)光效果； (c) 負(fù)載30% 暗示了最差的調(diào)光結(jié)果，因?yàn)榭烧{(diào)光範(fàn)圍太窄。
輸出脈衝寬度調(diào)變解決
如果應(yīng)用是在滿載狀況下使用LED 驅(qū)動器，那就不存在dead travel的問題。況且，當(dāng)LED驅(qū)動器僅是在比其額定功率低很多的狀態(tài)下使用時，那使用高瓦數(shù)驅(qū)動器就沒有什麼意義了。是的，以上論點(diǎn)沒錯，但可能並不是很實(shí)際，事實(shí)上LED燈條經(jīng)常在長度無法準(zhǔn)確預(yù)估的情況下使用，譬如說:酒吧或餐廳裡使用的裝飾燈，所以解決方案是使用具有輸出脈衝寬度PWM調(diào)變的LED驅(qū)動器來實(shí)現(xiàn)調(diào)光，而不是改變電流振幅。輸出光度靠調(diào)光訊號的負(fù)載循環(huán)來減低輸出燈光強(qiáng)度，重要的參數(shù)是調(diào)光解析和輸出脈衝寬度調(diào)變PWM的頻率，最低調(diào)光強(qiáng)度應(yīng)該低至0.1%，以達(dá)到8bit的調(diào)光解析度來符合所有的應(yīng)用，輸出脈衝寬度調(diào)變PWM頻率應(yīng)該能盡可能高，以防止表一所示閃爍議題，根據(jù)文獻(xiàn)，建議至少保持高過1.25kHz，以降低人眼所見的鬼影閃爍。
結(jié)論
最好的LED燈條調(diào)光方案是使用輸出脈衝寬度調(diào)變PWM，因此方法解決常見調(diào)光問題中dead travel的問題。明緯提供的脈衝寬度調(diào)變系列，40~120瓦內(nèi)，特性是一個調(diào)光有三個類比(數(shù)位一: DALI正在開發(fā)中)，有IP67保護(hù)，是適用於LED燈條應(yīng)用的驅(qū)動器。
備註: 參考來源: Designing to Mitigate Effects of Flickering LED Lighting by Brad Lehman and Arnold J. Wilkins 2014
簡介
LED調(diào)光功能是有節(jié)省能源、提高生活品質(zhì)、改善光源效能/壽命等等優(yōu)點(diǎn)，其調(diào)光效能是取決於所搭配的LED 光源及驅(qū)動器。一般而言，LED光源可以簡單區(qū)分為兩個大類：單單LED 二極體本身以及配有電阻的LED 二極體，有時，LED光源被設(shè)計(jì)成內(nèi)含DC-DC 變流器的一個模組，然而這樣複雜的模組不在我們這篇文章的討論範(fàn)圍內(nèi)。在LED光源或模組為單單LED二極體本身時，實(shí)用常見的調(diào)光方法為調(diào)整輸入LED電流的振幅，因此設(shè)計(jì)LED驅(qū)動器應(yīng)該滿足這個需求，好比明緯HLG家族的特點(diǎn)就是電流可調(diào)整、並由具有DC1-10V* 或 10V 脈衝寬度調(diào)變或甚至只有一個簡單的電阻器之外接調(diào)節(jié)器來控制。而另一種LED 光源就是配有電阻器的LED 二極體，簡稱為LED 燈條，LED 燈條被廣泛使用是因?yàn)樗哂懈鶯ED 二極體串聯(lián)的電阻，所以電壓相對地固定，因此使用者或組裝者可以取用任一固定電壓光源/LED驅(qū)動器來啟動LED燈條。常見的LED燈條是由12V或24V啟動，但調(diào)光可能會有點(diǎn)難度。本文說明了使用電流振幅調(diào)光方式的驅(qū)動器於LED燈條的問題，也順帶討論一些常見調(diào)光問題的情形，我們建議最適當(dāng)也最簡單的LED燈條調(diào)光方案是使用具有輸出脈衝寬度調(diào)變PWM的可調(diào)光LED驅(qū)動器。
當(dāng)調(diào)節(jié)LED燈源光度時，常見的不理想情形
聽起來調(diào)光似乎是件簡單的事，事實(shí)上想要有良好並順暢的調(diào)光表現(xiàn)需要考慮很多要素，表一所示: 不理想的調(diào)光狀況。
表一 常見調(diào)光問題
當(dāng)使用電流振幅可調(diào)式LED 驅(qū)動器來調(diào)節(jié)LED 燈條光的時候，dead travel是經(jīng)常發(fā)生的問題。雖然當(dāng)LED驅(qū)動器是滿載狀態(tài)，如附圖1(a)所示時是可以運(yùn)轉(zhuǎn)地很好，可是當(dāng)LED 驅(qū)動器非滿載或是部分載時，使用者會發(fā)現(xiàn)條光不是很順暢。
注意: 新一代明緯LED驅(qū)動器的特性 DC0-10V
圖一 明緯電流振幅調(diào)整LED驅(qū)動器 HLG-100於不同負(fù)載(長度))狀況聯(lián)接於LED燈條: (a)滿載(長度)結(jié)果產(chǎn)生最好的調(diào)光表現(xiàn)；(b) 負(fù)載70% 則暗示了不完美調(diào)光效果； (c) 負(fù)載30% 暗示了最差的調(diào)光結(jié)果，因?yàn)榭烧{(diào)光範(fàn)圍太窄。
輸出脈衝寬度調(diào)變解決
如果應(yīng)用是在滿載狀況下使用LED 驅(qū)動器，那就不存在dead travel的問題。況且，當(dāng)LED驅(qū)動器僅是在比其額定功率低很多的狀態(tài)下使用時，那使用高瓦數(shù)驅(qū)動器就沒有什麼意義了。是的，以上論點(diǎn)沒錯，但可能並不是很實(shí)際，事實(shí)上LED燈條經(jīng)常在長度無法準(zhǔn)確預(yù)估的情況下使用，譬如說:酒吧或餐廳裡使用的裝飾燈，所以解決方案是使用具有輸出脈衝寬度PWM調(diào)變的LED驅(qū)動器來實(shí)現(xiàn)調(diào)光，而不是改變電流振幅。輸出光度靠調(diào)光訊號的負(fù)載循環(huán)來減低輸出燈光強(qiáng)度，重要的參數(shù)是調(diào)光解析和輸出脈衝寬度調(diào)變PWM的頻率，最低調(diào)光強(qiáng)度應(yīng)該低至0.1%，以達(dá)到8bit的調(diào)光解析度來符合所有的應(yīng)用，輸出脈衝寬度調(diào)變PWM頻率應(yīng)該能盡可能高，以防止表一所示閃爍議題，根據(jù)文獻(xiàn)，建議至少保持高過1.25kHz，以降低人眼所見的鬼影閃爍。
結(jié)論
最好的LED燈條調(diào)光方案是使用輸出脈衝寬度調(diào)變PWM，因此方法解決常見調(diào)光問題中dead travel的問題。明緯提供的脈衝寬度調(diào)變系列，40~120瓦內(nèi)，特性是一個調(diào)光有三個類比(數(shù)位一: DALI正在開發(fā)中)，有IP67保護(hù)，是適用於LED燈條應(yīng)用的驅(qū)動器。
備註: 參考來源: Designing to Mitigate Effects of Flickering LED Lighting by Brad Lehman and Arnold J. Wilkins 2014