一般照明系统: MR16 灯泡和利用 TRIAC 调光器的 LED 灯 2 周羽 华南区现场应用工程师 LED 照明系统 3 3 内容 市场情况 利用 TRIAC 调光器调控灯光亮度的 LED 替代灯 – 传统的 TRIAC 调光器的工作原理 – 利用 TRIAC 调光器调控 LED 亮度的潜在问题 – 如何解决利用 TRIAC 调光器调控 LED 亮度的潜在问题 – LM3445 参考设计 MR16 灯泡 总结 4 4 市场情况 -- 各国政府已计划分阶段取缔白炽灯 2009 年 1 月开始世界各地将分阶段取缔白炽灯 国家 预计取缔期限 最新情况 未来的市场需求 澳洲 2009 年开始停产白炽灯, 2010 年全面禁用 澳洲政府已宣布 2009 年起停产白炽灯,并于 2010 年开始全面禁用 LED 灯、小型荧光灯等 台湾 2012 年开始停产白炽灯 台湾经济部宣布由2009年第一季起以LED灯取代 白炽灯,并于2012年开始全面禁用白炽灯 日本 2012 年停产白炽灯 日本政府宣布所有公司须于2012年停产/停售白炽 灯,东芝公司会在2010年全线停产白炽灯 美国 2014 年开始禁售白炽灯 中国 2019 年之前将禁用/禁售 白炽灯 立法鼓励采用新一代灯泡取代白炽灯。青岛所有 行政机关及企业单位必须在 2010 年停止使用白 炽灯 欧盟 2009 年 9 月开始停售 100W 以上的白炽灯,直 到2012年开始全面禁用 2008 年开始停售 100W 以上的白炽灯,2009 年 禁售 60W 以上的白炽灯,并于 2012 年开始全面 禁用 南韩 2014 年之前禁用/禁售白 炽灯 2014 年之前禁用/禁售白炽灯 加拿大 2013 年之前禁用/禁售白 炽灯 2013 年之前禁售白炽灯 美国的能源独立及国土安全法 (H. R. 6)规定由 2012年起禁止出售白炽灯,其中包括40W、 60W、75W 及 100W 功率的白炽灯泡 5 利用 TRIAC 调光器 来控制 LED 灯的亮度 6 调控灯泡亮度的 TRIAC 调光器 白炽灯泡或卤素灯 Æ 效果极好 节能的小型荧光灯 Æ 90%都不理想,对于特别类型的小型荧 光灯来说,调光效果极差 LED 替代灯泡 Æ 不理想,会经常出现灯光闪烁的情况 最常用的亮度调控方法是采用三端双向可控硅 (TRIAC) 相控调光器 7 BRIGHT DIM MAINS AC R1 250k DIAC LOAD R2 3.3k C1 100nF TRIAC MAINS AC TRIAC Wall Dimmer Incandescent Bulb BRIGHT DIM MAINS AC R1 250k DIAC LOAD R2 3.3k C1 100nF TRIAC MAINS AC Phase Decoder Circuit LED Regulation Circuit LED Protection Circuit TRIAC Wall Dimmer SSL Bulb AC Rectification EMI Filtering 目的: 1. 保留原有的调光器 2. 确保调光效果不变 利用 TRIAC 调光器调控 LED 亮度 8 传统的 TRIAC 调光器的 工作原理 9 TRIAC 调光器 (正向相位控制调光器) 的工作原理 由 R1、R2 及 C1 组成的 RC 延时电路可以令 TRIAC 调光器延迟启动,直至 C1 的 电压上升至触发交流二极管 (Diac) 的触发电压。 电位器的电阻越大 (滑动指针越向下滑移),启动延迟时间便越长。这样可缩短 TRIAC 调光器的"导通时间" 或缩小其 "导通角" (θ)。 Æ 输入负载的平均供电就会减少。 10 TRIAC 调光器可支持白炽灯…. 减慢 dV/dt 电压的急速升势, 以便减少电磁干扰 采用电感及电容滤波器的 TRIAC 调光器电路的应用实例 纯阻性负载的特性 Æ 可为 LC 滤波器及 TRIAC 的保持电 流提供阻尼效应 由于白炽灯属于纯粹阻性负载,因此利用 TRIAC 调光器调控其 亮度是完全没有问题的... 11 利用 TRIAC 调光器调控 LED 亮度的 潜在问题 12 典型的开关模式交流/直流 LED 驱动器 大部分荧光管、小型荧光灯以及 LED 灯都贴有一张说明书, 表示"不适用于采用 TRIAC 调光器" 一般的交流/直流开关模式 LED 驱动器 并不属于纯阻性负载 Æ 若与 TRIAC 调光器搭配一起,可能会有问题 出现! 13 利用 TRIAC 调光器调控 LED 亮度的潜在问题 (1) 导角较低时灯光会出现闪烁 Vac ( 导角为 30o) LED 输出电流 交流电通过"0"点时,TRIAC 调光器处于关断状态 Æ
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