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LED可控硅调光电源的实用方案

目前的调光方式,主要有三种,分别是:模拟调光方式,PWM调光及可控硅调光电源。利用可控硅调光对LED替代灯调光,现有的调光器电路可以不作变动,故此调光方式普遍看好,于是出现了适合于可控硅调光的AC-DC 控制芯片

可控硅调光的原理

图1所示为典型的前沿可控硅调光器原理图,以及它所产生的电压和电流波形。回路电压/电流是同相位的(负载是白炽灯)。

可控硅调光电源

电位器RV2调整可控硅(TRIAC) 的相位角,当VC3超过DIAC的击穿电压时,可控硅会导通。当可控硅电流降到其维持电流(Iholding)以下时(如下图2),可控硅关断,且必须等 到C3 在下个半周期重新充电后才能再次导通。灯泡灯丝中的电压和电流与调光信号的相位角密切相关,相位角的变化范围介于0度(接近0度)到180度之间(取决于 调光器)。

LED调光存在的问题

LED 灯要想实现可调光,其电源必须能够检测可控硅控制器的可变相位角输出,以便对流向LED的电流进行调整。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。问题可以表现为闪烁及音讯噪声等问题。这些不良现象通常是由误触发或过早关断可控硅等因素造成的。误触发的根本原因是在可控硅导通时 出现了电流振荡。图3以图表形式对该影响进行了说明。

可控硅调光电源

图2.可控硅导通的工作条件

可控硅调光电源

图3 可控硅电流(可控硅多次触发,但不能维持导通)

可控硅导通时,AC市电电压几乎瞬间施加到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维持电流, 可控硅将停止导通。可控硅触发电路充电,然后再次导通可控硅。这种不规则的多次可控硅重启动(如图3),可使LED驱动产生音讯噪声或LED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。要想实现出色的调光功能,输入EMI滤波器电感和电容须尽可能地小。

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