可调光新技术
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可调光衰减器原理
嘿,朋友们!今天咱们来聊聊可调光衰减器原理。
这玩意儿啊,就像是一个超级厉害的光线调控大师!
你想想看啊,光线就像是一群调皮的小精灵,跑来跑去,有时候亮得刺眼,有时候又太暗了。
那可调光衰减器呢,就是能把这些小精灵管得服服帖帖的“老大”!比如说,在一个大舞台上,灯光师要根据不同的节目和场景来调整灯光的亮度,这时候可调光衰减器不就派上用场了嘛!
它的原理其实并不复杂啦,简单来说,就是通过一些巧妙的设计和技术,来控制光线的通过量。
哎呀,这就好像是你在马路上设置一个关卡,想让多少车通过,就由你说了算!
就拿我们家里的智能灯来说吧,你可以通过手机或者遥控器来调节灯光的亮度。
这里面说不定就藏着一个小小的可调光衰减器呢!你能想象到吗,坐在沙发上,轻轻一点,灯光就乖乖听话,变得或明或暗,多有意思啊!
再比如说在一些光学实验里,科学家们想要精确地控制光线的强度,这时候可调光衰减器可就是他们的得力助手了!它就像是一个精准的天平,能准确地衡量出光线的强弱。
总之啊,可调光衰减器原理虽然有些专业,但其实理解起来并不难。
它就像是一个隐藏在各种光学设备背后的魔法,默默地发挥着重要的作用。
我们每天的生活中说不定都有它的影子呢,只是我们没有察觉到罢了。
所以说,可调光衰减器真的是个神奇而又实用的东西啊,它让我们对光线的控制变得更加随心所欲,让我们的生活和各种工作都变得更加丰富多彩!大家说是不是呢?。
多模mems可调光衰减器
多模MEMS可调光衰减器是一种新型的光学衰减器,它采用先进的微机电系统(MEMS)技术,在微米级尺度上实现光功率的可控衰减。
与传统的电子光衰减器相比,多模MEMS可调光衰减器具有体积小、体积低、精度高和调节范围宽等优点。
它们可用于光学传感器、光通信系统和光调制器等领域。
首先,多模MEMS可调光衰减器通常由滤波器阵列、电动机、微梁、光学波导以及控制电路等部件组成。
滤波器阵列通过定向改变光的波长,实现衰减的功能,从而调节光的功率。
滤波器阵列上的电动机可以在不同位置上控制光的衰减程度,从而实现衰减程度的可控性。
此外,微梁能够反映电动机的控制信号,还可以将滤波器与光纤连接在一起,以实现光的衰减需求。
同时,光学波导会将滤波器和微梁上的光传递到目标位置。
最后,控制电路通过信号控制,通过调整电动机的速度来控制可调光衰减器的衰减程度。
此外,多模MEMS可调光衰减器还可以实现光衰减范围的调节。
它通过调整滤波器、微梁和电动机的位置,可以加大或减小衰减程度,并可以调节多个频段的衰减程度。
同时,多模MEMS可调光衰减器还具备体积小、体积低、精度高和调节范围宽等优点,可以实现快速、高精度的光衰减效果。
光调制技术光调制技术(Optical Modulation Technology)是一种利用光信号进行调制的技术,广泛应用于通信、光纤传感、激光雷达等领域。
光调制技术的发展为光通信和光电子领域带来了巨大的进步,使得信息传输速度更快、通信质量更高,并且提高了数据传输的安全性。
光调制技术是当今信息通信领域中不可或缺的重要技术之一。
一、光调制技术的基本原理光调制技术的基本原理是在光信号中携带信息,通过控制光信号的强度、频率或相位来实现信息的调制。
光调制通常分为强度调制、频率调制和相位调制三种方式。
强度调制是指通过改变光信号的强度来携带信息,是最简单的调制方式。
频率调制是通过改变光信号的频率来携带信息,常用于激光雷达和光纤传感等领域。
相位调制是通过改变光信号的相位来携带信息,在光通信领域应用广泛。
不同的调制方式适用于不同的应用场景,可以根据实际需求进行选择。
二、光调制技术的应用领域1. 光通信领域:光调制技术在光纤通信系统中起着至关重要的作用,可以实现高速、高容量的数据传输。
光调制器是光通信系统中的重要组件,能够将电信号转换为光信号,并实现信号的调制和解调,是光通信系统中不可或缺的部分。
2. 光纤传感领域:光调制技术在光纤传感领域也有着广泛的应用,可以实现对温度、压力、应变等物理量的测量。
光纤传感技术基于光信号的调制原理,可以实现对环境参数的高精度、实时监测,广泛应用于工业控制、地质勘探、医疗诊断等领域。
3. 激光雷达领域:激光雷达是一种利用激光进行测距和成像的技术,光调制技术在激光雷达中起着关键作用。
通过对激光信号进行调制,可以实现激光雷达系统对目标进行高精度、高分辨率的测距和成像。
三、光调制技术的发展趋势1. 高速化:随着通信技术的不断发展,对于光调制技术的要求也越来越高,未来光调制技术将朝着更高速、更高容量的方向发展,以满足日益增长的数据传输需求。
2. 集成化:光调制技术在集成电路领域的发展也日渐成熟,未来光调制器将更加小型化、集成化,可以实现在微小空间内实现复杂的光信号调制和解调功能。
可调激光器原理
可调激光器可以根据需要自动调节激光的频率或波长,是一种常用的光学设备。
其原理基于外界的刺激或内部调谐机制,通过改变激光器中光学谐振腔的长度或光学介质的特性来实现频率调节。
在主动调谐的可调激光器中,通常采用电压调谐方法。
其中一个常见的调谐机制是利用光栅,光栅可以通过改变其周期或折射率来改变光学谐振腔的长度,从而影响激光的输出波长。
当外加电压改变光栅的形态时,光栅的周期或折射率也随之改变,从而引起激光输出波长的变化。
被动调谐的可调激光器则利用温度或应变等外界刺激来实现频率调节。
例如,在一些可调激光二极管中,通过在压力或温控器上施加机械压力或调节温度,可以改变激光二极管中的载流子浓度或能带结构,进而调节激光的频率。
此外,还有一种叫做外共振腔可调激光器的设备,其原理是通过粘附谐振腔镜片的一侧来调节光学谐振腔的长度。
当单一侧面的镜片移动时,光学谐振腔长度随之改变,从而导致激光输出频率的变化。
综上所述,可调激光器可以利用外界刺激或内部调谐机制来改变光学谐振腔的长度或光学介质的特性,实现激光的频率调节。
这种特性使得可调激光器在许多应用领域都得到广泛应用,例如光通信、材料加工和医学诊断等。
光束可变的光纤激光加工新技术光束可变的光纤激光加工新技术文/顾迪欧·天田(中国)有限公司顾迪欧,销售企划科科长,主要负责AMADA中国集团的市场和企划,担任AMADA刊物《Sheet Metal China钣金加工》的主编工作。
在2016年的MWCS以及2017年的CIMT上,AMADA展出了一款令人眼前一亮的光纤激光加工设备ENSIS3015AJ。
这款设备最大的特点,就是可以以仅一半的光纤激光功率对更厚的碳钢板进行不亚于二氧化碳激光的切割。
一般而言,光纤激光的光束品质更趋向于TEM00模态,所以无论激光功率有多大,由于模态本身的缘故,导致焦点的能量密度更高,聚焦出来的焦点直径就更小,也就不适合厚板切割了。
能量密度更高的焦点,虽然可以以更集中的功率对薄板进行高速切割,但对于厚板的加工,却反而因为辅助气体无法在更小的割缝中将熔渣吹掉,导致切割不良或断面不理想。
这时需要的反而是焦点直径更宽,便于辅助气体将熔渣完全吹掉的焦点,也就是偏向于TEM01*的光束品质。
而这种光束品质,一般在二氧化碳激光中被广泛使用。
并且经过长年累月的实践,证明了这种模态是加工中厚板最理想的模态。
其实这就是为什么到目前为止,光纤激光适合薄板高速切割,二氧化碳激光适合全范围切割,特别是中厚板切割的根本原因之一了。
设想一下,由于落料工序在整个产品制作过程中早已不再是瓶颈工序,那么作为高效加工的激光设备,最应该追求的,难道不是兼顾到后道工序方便易用的要素吗。
当采用两倍功率的光纤激光进行切割时,虽然也能在一定程度上加工厚板,但由于切割断面不甚理想,事后还要进行打磨修整的工作,其结果就是,光纤激光本应具备的节能特点,却因为加工品质不理想而增加打磨工序后消耗殆尽,算上物料的流转过程,甚至有可能成本反而高于二氧化碳激光。
所以在当今钣金行业日趋激烈的竞争局面下,如何让用户发挥出成本优势将成为每家设备供应商所必须解决的问题。
AMADA的解决方案并没有采用盲目的增加激光功率的做法,而是考虑到整体的产品制作,如何真正发挥出光纤激光省成本的特点,用光纤激光来取代二氧化碳激光。
可调色温的白光LED
随着固态照明技术的性能与效率不断超越传统照明技术,该新技术得到了广泛应用。
不过,如果我们只是用静态白光LED来取代传统技术的话,就难以真正发挥固态照明技术的全部潜力,不能充分实现产品的特色化。
在智能驱动器支持下,LED照明灯具不仅能取代白光照明,而且还能实现新的功能,而这些功能用传统的照明技术是很难实现的。
大家都知道:“所有色彩都包含白色”。
根据相关色温(CCT),存在着不同的白色调,从暖白色(如白炽灯的光)直到冷白色(如众多早期LED指示灯和电源LED的光),这两种色调数值范围在2700~6000K以上。
如果我们采用传统技术的话,只能添加对白光进行“调光”这种智能功能。
如果采用固态照明技术的话,设计人员就能从中获得全新的功能,比方说调节白光色温,改变环境等。
这种新功能的优势包括提高工作单位的效率,使零售环境对顾客变得更有吸引力,从而增加了客流量,并能在酒店服务行业产生一种更有亲和力的光照欢迎效果。
此外,我们还能根据不同的季节、产品、一天中的不同时段等来改变零售环境中的光照效果,从而促进销售工作,而无须对商铺进行大规模改造。
亮度可调正是固态照明技术的特性之一,当然除此之外,固态照明还有节能、降低成本、延长设备工作时间等优势,这些优势都推动着LED技术在照明市场中的广泛应用。
在改进功能之前,首要工作就是确保合适的照明效果。
为了加快推广速度,我们应当遵从传统的照明技术规范,确保新技术的照明效果能够满足照明设计人员、架构师以及最终用户的预期要求。
只有能够提供适当照明效果、且具备添加智能化功能的可扩展性、同时确保较低商业成本的技术,才能为照。
可调光led原理
可调光LED的原理是通过改变LED的电流或电压来调节LED 的亮度。
LED是一种半导体器件,当电流通过LED时,电子
会在半导体结构中跃迁,释放出能量,从而产生光。
LED的
亮度主要取决于通过LED的电流大小,即电流越大,LED的
亮度就越高。
可调光LED通常通过改变电流来调节亮度。
一种常见的方法
是使用PWM(脉冲宽度调制)技术,即通过控制LED的通
断时间比例来改变平均电流。
在一个周期内,将电流以一定的频率快速开关,并通过改变通断时间比例来控制平均电流大小,从而实现调光效果。
当通断时间比例较高时,平均电流较大,LED亮度较高;当通断时间比例较低时,平均电流较小,
LED亮度较低。
另一种调光方法是通过改变LED的工作电压来调节亮度。
LED的亮度与电流之间呈非线性关系,所以可以利用这一特
性来实现调光。
通过在LED与电源之间连接电阻或调光器,
改变LED的工作电压,从而改变电流大小,进而调节LED的
亮度。
总之,可调光LED通过改变电流或电压来调节LED的亮度。
其中一种常见的方法是使用PWM技术,通过改变通断时间比
例来控制平均电流大小;另一种常见的方法是通过改变LED
的工作电压来调节电流大小,从而改变LED的亮度。
这些方
法使得LED能够满足不同场景和需求的亮度要求。
光刻机中的光学透镜纳米级动态调整技术光刻技术是现代微电子制造中至关重要的加工技术之一。
在芯片制造中,光刻机扮演着关键的角色,它通过将光投射到光掩模上,再通过透镜系统将图案投射到硅片上,实现微小尺寸结构的制作。
然而,制约光刻机分辨率和加工精度的一个重要因素是光学透镜的性能。
为了满足高精度和高分辨率的要求,光刻机中引入了光学透镜纳米级动态调整技术。
一、光刻机中光学透镜的作用光刻机中的光学透镜系统是将光源发出的光线聚焦到硅片上的关键部件。
它能够控制光线的聚焦效果,实现图案的高分辨率投射。
光学透镜系统通常由多个透镜组成,其中包括非球面透镜、矩形透镜等。
二、纳米级动态调整技术的重要性在光刻机加工过程中,由于光源的扩散和透镜系统的非理想性,会导致成像的畸变和光斑的模糊。
为了纠正这些问题,光刻机中引入了纳米级动态调整技术。
这项技术通过对光学透镜系统进行微小的调整,使其适应不同的投射距离、角度和波长等参数变化,从而提高成像的精确度和准确性。
三、纳米级动态调整技术的实现方式纳米级动态调整技术主要通过以下两种方式来实现:1. 基于光刻机内的传感器和反馈控制系统:光刻机内置了传感器来监测透镜系统的形变和变形等情况。
通过收集传感器的数据,并通过反馈控制系统进行实时调整,使透镜系统能够在加工过程中自动纠正形变和变形,从而提高光刻图案的质量。
2. 基于纳米级位移控制技术:这种技术利用纳米级位移控制器对整个透镜系统进行调整,实现微小的位移和形变。
通过控制位移控制器的参数和操作,可以精确地调整透镜的位置和形状,以达到最佳的成像效果。
四、纳米级动态调整技术的应用前景随着微电子技术的发展,对光刻机加工精度和分辨率的要求越来越高。
纳米级动态调整技术作为提高光刻机加工精度的关键技术之一,具有广阔的应用前景。
首先,纳米级动态调整技术可以提高芯片制造的成品率和可靠性。
通过精确调整光学透镜系统,可以减少光刻图案的畸变和光斑的模糊,从而降低制造过程中的误差,提高芯片的完整性和可靠性。
光刻机研发突破纳米级限制的新技术突破光刻机是一种关键的微电子制造设备,广泛应用于半导体行业。
随着科技的发展,人们对芯片制造工艺的要求也越来越高,使得光刻机的研发面临着新的挑战。
其中一个重要的挑战就是突破纳米级限制,以满足日益缩小的芯片尺寸要求。
近年来,研究者们通过不断创新和突破,成功研发出一系列能够突破纳米级限制的新技术,为光刻机行业带来了革命性的变革。
一、多光束光刻技术多光束光刻技术是一种利用多个光束同时曝光的技术,能够实现更高的分辨率和更快的曝光速度。
通过将原本单一的光束分为多个光束,每个光束只需曝光一小块区域,然后将多个小区域拼接在一起,就能够得到高分辨率的图案。
这项技术的突破让光刻机能够处理更高精度的芯片制造需求,为纳米级限制提供了重要的解决方案。
二、高斯光束成像技术高斯光束成像技术是一种利用高斯光束进行曝光的技术。
通过精确控制光源的形状和光线的传播路径,光刻机能够实现更高的分辨率和更准确的图案重现。
与传统的光刻技术相比,高斯光束成像技术能够有效降低因光束传播过程中的散射和衍射带来的分辨率损失,实现更精细的特征制造。
三、近场光刻技术近场光刻技术是一种将掩模与芯片表面保持极近距离的技术。
通过将光源与芯片表面之间的距离控制在纳米级范围内,光刻机能够实现更高的分辨率和更快的曝光速度。
近场光刻技术的优势在于消除了光线的传播过程中因衍射带来的分辨率损失,极大地提升了光刻机的制造能力。
以上所介绍的三项技术突破,使得光刻机的研发能够突破传统的纳米级限制,为微电子行业带来了更广阔的发展空间。
这些技术的应用,使得芯片的制造能够更加精细化和高效化,推动了半导体行业的快速发展。
值得一提的是,光刻机的研发突破离不开科研团队的不懈努力和技术创新。
科研人员通过对材料、光学系统、图案设计等方面的研究,加上实验数据的验证和算法模拟的优化,最终实现了对光刻机的技术突破。
科研人员的探索精神和创新能力为光刻机研发带来了源源不断的动力,推动了纳米级限制的突破。
可调光LED灯光系统的控制与设计一、引言可调光LED灯光系统是近年来LED灯光技术的一个重要进展,它具有成本低、能量效率高、寿命长等优良特性。
与传统的氙灯和卤钨灯相比,其光颜色更加纯净、饱和,且灯光的强度可以根据实际需求进行调节,因此逐渐成为各类演艺、展览、商业、建筑等领域的主流灯光之一。
本文将介绍可调光LED灯光系统的基本控制原理、设计要点以及常见问题与解决方案等内容,以期为相关从业人员提供参考和帮助。
二、可调光LED灯光系统的基本原理可调光LED灯光系统的核心原理是通过控制LED灯的电流和电压来改变其亮度和色温。
在电路设计中,这通常通过PWM(脉宽调制)技术来实现。
PWM技术指的是在一段时间内,使信号的幅值(一般为电压或电流)从0到最大值依次变化,然后在该周期内将信号维持在0(或最小值)处,以控制输出信号的平均值。
图1 PWM技术控制示意图在可调光LED灯光系统中,PWM技术主要应用于LED灯的驱动电路中。
该电路包括LED灯、驱动器和控制器三部分,其具体结构如图2所示。
图2 可调光LED灯光系统电路结构图其中,LED灯是可见光源,其输入电压一般在2-3V之间,电流在几毫安到几百毫安不等。
驱动器则提供LED灯所需的稳定电流、电压等,其类型和参数由LED灯的尺寸、数量等因素决定。
控制器则根据用户需求,控制驱动器的输出,从而实现对LED灯光亮度、颜色等方面的调节。
常见的控制器包括电商场面板、无线遥控器、DMX控制器等,详情将在下文进行分析。
三、可调光LED灯光系统的设计要点在设计可调光LED灯光系统时,需要考虑以下几个要点:1. 亮度调节亮度调节是可调光LED灯光系统的基本功能,也是影响用户体验的主要因素。
它可以通过控制LED灯驱动器的输出电流大小来实现。
通常采用PWM调制实现,控制驱动器输出电流的占空比即可调节灯光亮度。
需要注意的是,亮度调节通常需要在LED 灯的额定电流范围内进行,否则可能导致LED灯的寿命缩短、亮度不稳定等问题。
可调光LED 灯具的新型控制技术
美国EXCLARA 公司上海代表处 王钦恒
本文介绍了LED 灯具在调光控制上的优势,说明了调光对于节能的重要性。
介绍了LED 灯具中的三种调光方法,模拟调光、可控硅调光、脉冲宽度调光。
说明了其基本原理,比较了各自的优缺点。
对于LED 灯具和驱动电源的设计有参考意义。
一.调光的必要性:
在全球节能减排的大背景之下,作为绿色、环保节能的LED 照明,越来越受市场青睐。
而调光技术在LED 照明中的应用将进一步提高节能减排的效果。
据中国工程院院士陈良惠调查得出结论,估计在2010年,全国的用电量将达2.7万亿度,其中照明用电量将超过3000亿度。
目前,公共照明用电占整个照明领域二分之一,高达1500亿度。
以路灯照明为例,在午夜12点后,道路上罕见行人和车辆。
从这一段时间内,在低交通流量的道路上仍保持较高的照度显然没有十分的必要。
采用调光技术,可使得LED 路灯的输出功率在午夜12点后随着交通流量的减少而降低。
调光灯具使得商场、办公照明可以根据环境光亮度而调整照度。
若以LED 替代低能公共照明灯具,若能加以采用调光技术,按节约能源一半计算,将节约用电高达750亿度,近似相当于2009年三峡电站全年发电量(2009年三峡电站全年发电量为800亿度),节能效果非常显着。
调光技术的迅速发展,会将LED 照明调光系统带入一个崭新的领域,从而将绿色环保节能的LED 照明应用进行大范围的普及与推广。
二.LED 在调光控制上的优势
1)传统荧光灯和高压钠灯属于气体放电灯具,响应速度慢的特性决定了调光的困难。
七十年代日本能源危机下,曾采用间隔点灯方法试图节能,但由于路面照度不均匀,治安和道路交通事故大幅上升,最后不得不放弃间隔点灯法。
而LED 的响应速度为纳秒级,属低压驱动部件,在调光时有着的优越的色彩和无级的照度控制。
2)采用调光技术,降低输出功率,将显着改善LED 灯具的工作环境温度,延长灯具寿命。
众所周知,LED 灯具的光衰和寿命取决于发光管芯的结温,并呈指数相关关系。
温度每降低10度时,寿命会延长一倍。
以目前主流LED 为例,假如结温为105℃,亮度降至70%的LED 光源寿命只有一万多小时;而结温降低到75℃,寿命就可长达到5万小时,65℃时寿命更可以延长至10万小时。
3)采用调光技术,随着输出功率地降低,驱动电源自身损耗也将降低,其壳温也将同时下降。
驱动电源寿命也将翻倍,可靠性可提高25%‐40%.
三 LED 调光的实现方法及优缺点分析
LED 很容易进行调光,其发光强度大致与供电电流成正比。
只要降低平均电流,发出的光能就会减少。
但在改变亮度的同时,不影响色度及效率的调光控制却面临很大的挑战。
1)模拟调光方式:又称线性调光方式,是指线性调节加到LED 上的电流,其优点是线路简单直观。
对于恒流驱动的LED 驱动器,其受控信号为流经LED 的电流。
以图一的反激式拓扑为例,为了减少采样电阻上的功率损耗,Rs 都取得很小,如0.5欧姆。
设LED 灯功率为10W,则流经Rs 电流有效值为
mA 114D V
220.80W 10=÷ 设D 为最大值0.5,转换效率为80%,
相应的反馈电压为 mV 570.5ohm mA 114=×。
如果线性改变流经LED 的电流,由于反馈电压较低,容易受到外界噪声的干扰,引起系统不稳定,发生闪烁。
并且,LED 发光芯片给出的色温数据是在额定工作电流下的数据,如图二所示,若改变流经LED 的电流,会改变LED 芯片的电流工作点,对色温有一定影响,而人的视觉对色温较亮度更为敏感,引起调光后的不适感。
总之,模拟调光方式,不是理想的LED 调光方式。
图一:反激式恒流驱动拓扑 图二 白光LED的色温分布曲线
2)可控硅调光:为了兼容市场上存在的墙壁式调光开关,有的LED 驱动器后向兼容TRIAC 进行调光。
如图三所示,其基本原理是利用RC 网络进行充放电,来延迟触发可控硅,实现电压斩波,从而改变电压的有效值。
故调节图三中R1电阻值就可得到不同的导通角,从而改变输入到负载中的功率。
传统可控
硅调光是为40W~200W 电阻性负载特性的白炽
灯所设计,可控硅的器件特性要求在导通后,
需要维持最小电流来保持导通,否则会恢复到
截止状态,不同的可控硅会有不同的维持电流
值,其允许流经电流就越大,其所需要的维持
电流越大,通常在几mA 到30mA 之间。
如果没
有足够的维持电流来保证可控硅稳定的导通角,
可控硅会错误关断,引起RC 网络的充放电时序
的混乱,输出的波形就会不均匀,产生额外的
颤动,即我们所看到的灯光闪烁。
室内照明应
用的LED 灯具功率大部分在20W 以下,并且由于引入了AC/DC 变换,由于电容的影响,呈非电阻性负载特性。
对于支持TRIAC 调光的LED 驱动器,需要满足较高的功率因数,在各个导通角的情况下,一般要求在95%以上,以使负载在输入端看来呈阻性;并且在弱负载时,需要保证维持可控硅工作的足够维持电流。
直观的解决方法是在可控硅开关之后,加入一个虚拟负载,产生稳定的10~30mA 负载。
但加入虚拟负载以后,在全导通时,按10~30mA 计算,其功耗为△P=220V×0.01A ~ 220V ×0.03A=2.5W~6.6W ,一个6.6W 的虚拟负载如放在一个20W 以下的LED 灯具内是断不可行的,效率会降的很低。
最新的解决方案如图四所示,斩波后的电压,经芯片采样后,由角度解码器输出与导通角同步的数字信号,其占空比与导通角相同,角度解码器监测导通周期的频率,控图三:可控硅调光原理图
制维持电流补充电路,在可控硅导通期间,动态调节需要泄放的维持电流。
这样,可以最小的维持电流,动态适应市场上的所有可控硅墙壁开关,并且只在导通期间的电压过零点附件予以补偿,减少了损耗。
低频50Hz的控制信号,若直接用于调光控制,会引起人眼不易察觉的闪烁,经频率映射器转换为更高频率的PWM控制信号,用于调制流经LED中的电流,这里还可以加入指数型调光曲线映射,以补偿人眼对亮度指数相关的感觉。
与导通角同步的数字信号高频率PWM控制信号
图四:新型TRIAC调光原理框图
3)脉冲宽度(PWM)调光:通过改变PWM输入脉冲信号的占空比来调制LED驱动芯片对功率MOS管的门极控制信号,就可控制通过LED平均电流。
图五中列出了调光PWM 信号波形,功率MOS管门极控制信号波形,以及流经LED的电流波形。
在PWM调光信号为高电平时,LED工作在额定电流,在调光信号为低电平时,LED中的电流为零。
为了避免闪烁,调光PWM的信号需要在100Hz
以上,功率MOS管的开关频率一般在250KHz 以上,由于人的眼睛视觉的滞留性,不会感觉到光源在调光过程中发生的闪烁。
利用PWM调光,在每个电流流过期间,LED工作在理想的额定电流,不会引起在模拟调光中的色度变化。
缺点是实现方法较为复杂,但现在已有支持PWM
调光的驱动芯片和电源模组供应,在大规模应用时,不会引起太大的成本变化。
图五:PWM调光波形图
总结:模拟调光方式由于会引起色度的变化,不会成为调光方案的主流。
而可控硅调光,会引起功率因数劣化,导通角愈短,功率因数就愈差。
调到1/4亮度时,功率因数将低于0.25,并且引起供电系统的谐波干扰,不建议在大于100W的调光灯具中使用。
由于既存的TRAIC墙壁开关市场,会在家庭及小功率商用照明应用中继续存在。
新的TRIAC调光技术能在一定程度上减少闪烁,以及减少额外的维持电流以提高效率。
PWM调光方式,是LED理想的调光方式,技术也已成熟,建议在大功率LED照明,如100W以上的应用中,采取PWM 方式调光。
对于可控硅调光和PWM调光,美国EXCLARA公司都有完整的解决方案。