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LED照明的调光测试解决方案

  (一)可调光LED照明的调光测试

  LED照明的价格已经逐年快速下降,使得LED照明逐渐普及,虽然LED照明已经是最节能的照明设备,比白炽灯泡、日光灯等更具节能效果,但是LED照明还有一项重要的功能目前仍未充分发挥,那就是调光功能。传统白炽灯泡虽然可以用调光器(TRIAC)来调光,但现在因为太耗能,许多国家地区已经限制不再生产,而日光灯虽然还在继续供应中,但较LED耗能又无法调光;因此虽然目前LED照明的价格较日光灯昂贵,但LED照明可调光後,能节省更多能源,这点是日光灯无法达到的。

  现在已经有许多实例已经实现LED照明调光的好处,虽然现阶段可调光LED照明的数量相当稀少,价格又相对偏高,但快速普及以後,除了价格降低外又能节省更多能源。

  举实例说明,以室内照明为例,环境晴天、阴天、雨天或是夜晚的时间,LED照明能够降低环境变化,而让室内照明的照度维持一个相对稳定的水准,即晴天时,LED照明的照亮度可以低,夜晚时LED照明的照亮度最高,在雨天与阴天时,LED照明的照亮度在中等位置,那麽在晴天时LED照明就不必全亮输出,因此可以节省能源;另外有停车场的案例,当夜晚停车场无人时,LED照明维持较低的照亮度,当有人在停车场时,则提高LED照明的照亮度,如此便可以节省许多不必要浪费的能源,可以实现智能照明的理想。

  先前在家里房间使用过去白炽灯泡所使用的调光器(TRIAC)可用来调整LED照明的亮度,可以达到特定情境的要求,同时又可以节省能源。

  本文说明LED照明调光的手段,并提供具有调光控制功能的设备,可以在研发或生产制造中测试与验证,并期待可调光LED照明能够愈来愈普及。

QQ截图20190624162439.jpg

  (二)LED照明如何实现调光功能?

  目前市场产品中,主要有两种LED照明调光技术类型来实现调光功能,第一种调光技术类型在电源端控制,另一类型是在LED负载端控制,第一种的电源端控制类型包括传统使用的TRIAC调光器,或是运用连接LED灯泡开关的电源续断时间来调光,可以达到3段、4段或多段调光,此方式的优点是只要沿用原来的灯具开关就可以调光,仅需要控制开关的续断时间。

  调光控制最直接的是白炽灯泡所使用的类比式(Analog)调光器(TRIAC),这种调光器已经在市场上超过20年,并广泛使用於有调光功能的灯具上。它主要是用交流闸流体TRIAC配合可变电阻器,来改变供应给LED照明之交流电压的相位,所以调整可变电阻器就可以改变输出光的亮度。可调光LED照明内的驱动器可以侦测交流电压相位的变化,并依据此相位的变化来改变输出端通过LED的电流,因此可以调整LED照明的亮度达到调光的功能,如下图一所示。

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  图一 传统的模拟式调光器

調光LED照明測試解決方案_C0111.jpg

  图二 调光器(TRIAC)调变 电压相位 进行调光控制

  第二种技术是LED负载端控制,主要是控制流经LED的电流大小来调光,可以直接调整流经LED电流的0~100%或用数位式(Digital)脉波宽度调变(PWM)方式调光,它是用一个约数百Hz脉波调整改变此脉波的脉波宽度,由0%到100%;便可以调整流过LED的平均电流,达到调光的功能,LED负载端控制需要一个遥控器来控制,通常控制LED驱动器的调光控制信号可以是一个0~10V的电压信号来控制0~100%的LED电流或是100~1000Hz PWM波宽0%~100%的信号,由於人类眼睛反应有视觉暂留现象,在数百Hz的调变下,并不会感受到闪烁光现象,如下图二所示,像电视机或LCD监视器的背光亮度,大部分是使用PWM方式来调整显示器的亮度,其优点除了可以节能外显示器的颜色可以不受调光亮度之影响是一种最适合用LED调光的技术。

  (三)博计提供的调光L E D 照明测试解决方案

  1. 5302A交流电源可模拟TRIAC调光器

  2. 3340G系列LED电子负载内建提供独立隔离的0~12V及PWM调光控制的输出信号

  对于传统调光器(TRIAC)搭配LED照明的调光方式,当然可以使用真正的调光器来测试与验证,但是在研发阶段或是大量生产的测试验证实,就浮现一致性且自动化快速检测的需要。

  由於传统的调光器(TRIAC)需要由人的手来调整调光器上的旋钮,改变内部电阻,使调光器输出的相位随之改变,这种需要人员来设定与调整的方式是不符合快速自动化的需求,因此博计的5302A交流电源对提供了模拟调光器的功能,可以模拟从0°到180°的相位改变,除了面板的手动调整外亦可透过介面由电脑来控制,可以实现自动化测试与验证的需求。如下图三所示。

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  更多资料请下载:調光LED照明測試解決方案_C01.pdf

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