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LED可控硅调光原理及问题

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LED可控硅调光原理及问题

发布日期:2016-07-27 作者:admin 点击:

用于替换标准白炽灯的LED灯通常包含一个LED阵列,确保提供均匀的光照。这些LED以串联方式连接在一起。每个LED的亮度由其电流决定,LED的正向电压降约为3.4 V,通常介于2.8 V到4.2 V之间。LED灯串应当由恒流电源提供驱动,必须对电流进行严格控制,以确保相邻LED灯之间具有高匹配度。


LED灯要想实现可调光,其电源必须能够分析可控硅控制器的可变相位角输出,以便对流向LED的恒流进行单向调整。在维持调光器正常工作的同时做到这一点非常困难,往往会导致性能不佳。问题可以表现为启动速度慢,闪烁、光照不均匀,或在调整光亮度时出现闪烁。此外,还存在元件间不一致以及LED灯发出不需要的音频噪声等问题。这些负面情况通常是由误触发或过早关断可控硅以及LED电流控制不当等因素共同造成的。误触发的根本原因是在可控硅导通时出现了电流振荡。以图表形式对该影响进行了说明。   


发生在LED灯电源输入级的可控硅电流与电压振荡


可控硅导通时,AC市电电压几乎同时施加到LED灯电源的LC输入滤波器。施加到电感的电压阶跃会导致振荡。如果调光器电流在振荡期间低于可控硅电流,可控硅将停止导电。可控硅触发电路充电,然后重新导通调光器。这种不规则的多次可控硅重启动,可使LED灯产生不需要的音频噪声和闪烁。设计更为简单的 EMI滤波器有助于降低此类不必要的振荡。要想实现成功调光,输入EMI滤波器电感和电容还必须尽可能地小。


振荡的最差条件表现为90 度相位角(这时,输入电压达到正弦波峰值,突然施加到LED灯的输入端),并且为高输入电压(这时,调光器的正向电流达到最低水平)。当需要深度调光(比如相位角接近180度)且为低输入电压时,则会发生过早关断。要可靠地调低光度,可控硅必须单调导通,并停留在AC电压几乎降至零伏的点上。对于可控硅来说,维持导通所需的维持电流通常介于8 mA到40 mA之间。白炽灯比较容易维持这种电流大小,但对于功耗仅为等效白炽灯10%的LED灯来说,该电流可降低到可控硅维持电流以下,导致可控硅过早关断。这样就会造成闪烁和/或限制可调光范围。


在设计LED照明电源时还有许多其他问题构成挑战。能源之星固态照明规范要求商业和工业应用的最小功率因数必须达到0.9,照明产品必须满足效率、输出电流容差和EMI的严格要求,并且电源还必须在LED负载发生短路或开路的情况下作出安全响应。


本文网址:http://www.aohuapower.com/news/362.html

关键词:可控硅调光

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