幾種方式全面解析LED的調光
來源:數字音視工程網 作者:疾風 編輯:數字音視工程 2011-01-27 00:00:00 加入收藏
作為一種光源,調光是很重要的。不僅是為了在家居中得到一個更舒適的環(huán)境,在今天來說,減少不必要的電光線,以進一步實現節(jié)能減排的目的是更加重要的一件事。而且對于LED光源來說,調光也是比其他熒光燈、節(jié)能燈、高壓鈉燈等更容易實現,所以更應該在各種類型的LED燈具中加上調光的功能。
采用直流電源LED的調光技術
一、用調正向電流的方法來調亮度
要改變LED的亮度,是很容易實現的。首先想到的是改變它的驅動電流,因為LED的亮度是幾乎和它的驅動電流直接成正比關系。圖1中顯示了Cree公司的XLampXP-G的輸出相對光強和正向電流的關系。
圖1. XLampXP-G的輸出相對光強和正向電流的關系
由圖中可知,假如以350mA時的光輸出作為100%,那么200mA時的光輸出就大約是60%,100mA時大約是25%。所以調電流可以很容易實現亮度的調節(jié)。
1.1 調節(jié)正向電流的方法
調節(jié)LED的電流最簡單的方法就是改變和LED負載串聯的電流檢測電阻(圖2a),幾乎所有DC-DC恒流芯片都有一個檢測電流的接口,是檢測到的電壓和芯片內部的參考電壓比較,來控制電流的恒定。但是這個檢測電阻的值通常很小,只有零點幾歐,如果要在墻上裝一個零點幾歐的電位器來調節(jié)電流是不大可能的,因為引線電阻也會有零點幾歐了。所以有些芯片提供一個控制電壓接口,改變輸入的控制電壓就可以改變其輸出恒流值。例如凌特公司的LT3478(圖2b)只要改變R1和R2的比值,也可以改變其輸出的恒流值。
圖2. 輸出恒流值的調節(jié)
1.2 調正向電流會使色譜偏移
然而用調正向電流的方法來調亮度會產生一個問題,那就是在調亮度的同時也會改變它的光譜和色溫。因為目前白光LED都是用蘭光LED激發(fā)黃色熒光粉而產生,當正向電流減小時,藍光LED亮度增加而黃色熒光粉的厚度并沒有按比例減薄,從而使其光譜的主波長增長,具體實例如圖3所示。
圖3. 主波長和正向電流的關系
當正向電流為350mA時,主波長為545.8nm;當正向電流減小為200mA時,主波長為548.6nm;當正向電流減小為100mA時,主波長為550.2nm。
正向電流的改變也會引起色溫的變化(圖4)。
圖4. 白光LED的色溫和正向電流的關系
由圖4可知,當正向電流為350mA時,色溫為5734K,而正向電流增加到350mA時,色溫就偏移到5636K。電流再進一步減小時,色溫會向暖色變化。
當然這些問題在一般的實際照明中可能不算是一個大問題。然而在采用RGB的LED系統(tǒng)中,就會引起彩色的偏移,而人眼對彩色的偏差是十分敏感的,因此也是不能允許的。
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