LED调光技术及应用资料(20130121)

1、8/7/2021 LEDLED调光技术及应用调光技术及应用 研发中心：邹伟宏研发中心：邹伟宏 2012013 3-0-01 1- -2121 8/7/2021 1 1、LEDLED调光技术基础知识调光技术基础知识 2 2、智控系统和调光信号简介、智控系统和调光信号简介 3 3、西顿调光产品简介西顿调光产品简介 4 4、调光工程应用常见问题、调光工程应用常见问题 5 5、提问互动环节、提问互动环节 8/7/2021 一、一、LEDLED调光技术基础知识调光技术基础知识 8/7/2021 1，为什么需要调光？ 节能的需求 个性化灯光的需求 智能控制的需求 2，LED是最适合调光的照明光源 8/7/

2、2021 3，LED光源调光的方式一： 3.1采用调节正向电流的方法调节亮度 图1. XLampXP-G的输出相对光强和正向电流的关 系 由图中可知，假如以350mA时的光输出作为100%，那么200mA时的光输出就 大约是60%，100mA时大约是25%。所以调电流可以很容易实现亮度的调节。 8/7/2021 3.2调节正向电流的缺点： 3.2.1调正向电流会使色谱偏移 调正向电流的方法来调亮度会产生一个问题，那就是在调亮度 的同时也会改变它的光谱和色温。因为目前白光LED都是用兰光LED 激发黄色荧光粉而产生，当正向电流减小时，蓝光LED亮度增加而 黄色荧光粉的厚度并没有按比例减薄，从而使

3、其光谱的主波长增长， 具体实例如图2所示。 图2.主波长和正向电流的关系 8/7/2021 由图3可知，当正向电流为350mA时，色温为5734K，而正向电流增加到350mA时， 色温就偏移到5636K。电流再进一步减小时，色温会向暖色变化。当然这些问题在 一般的实际照明中可能不算是一个大问题。然而在采用RGB的LED系统中，就会引 起彩色的偏移，而人眼对彩色的偏差是十分敏感的，因此也是不能允许的。 图3. 白光LED的色温和正向电流的关系 8/7/2021 3.2.2 调节正向电流无法得到精确调光调节正向电流无法得到精确调光 因为正向电流和光输出并不是完全正比关系，而且不同的LED会 有不同

4、的正向电流和光输出关系曲线。所以用调节正向电流的方法很 难实现精确的光输出控制。 尽管调电流的方式有些弊端，但是控制比较容易，使用成本较低， 因此仍是主流的调光应用。 那么究竟什么样的调光方式是最佳的呢？ 8/7/2021 LED是一个二极管，它可以 实现快速开关。它的开关速度 可以高达微秒以上。是任何发 光器件所无法比拟的。因此， 只要把电源改成脉冲恒流源， 用改变脉冲宽度的方法，就可 以改变其亮度。这种方法称为 脉宽调制（PWM）调光法。图4 表示这种脉宽调制的波形。假 如脉冲的周期为tpwm，脉冲宽 度为ton，那么其工作比D（或 称为孔度比）就是ton/tpwm。 改变恒流源脉冲的工作

5、比就可 以改变LED的亮度。 3.33.3采用脉宽调制（采用脉宽调制（PWMPWM）来调光）来调光 图4. 用改变脉冲宽度的方法来改变LED的亮度 8/7/2021 3.3.1脉宽调制调光的优点 1）不会产生任何色谱偏移；因为LED始终工作在满幅度电流和0之间。 2）可以有极高的调光精确度；因为脉冲波形完全可以控制到很高的 精度，所以很容易实现万分之一的精度。 3）可以和数字控制技术相结合来进行控制；因为任何数字都可以很 容易变换成为一个PWM信号。 4）即使在很大范围内调光，也不会发生闪烁现象。因为不会改变恒 流源的工作条件（升压比或降压比），更不可能发生过热等问题。 3.3.2 脉宽调光要

6、注意的问题 1） 脉冲频率的选择 因为LED是处于快速开关状态，假如工作频率 很低，人眼就会感到闪烁。为了充分利用人眼的视觉残留现象，它的 工作频率应当高于100Hz，最好为200Hz。 2）消除调光引起的啸声： 虽然200Hz以上人眼无法察觉，可是一直 到20kHz却都是人耳听觉的范围。这时候就有可能会听到丝丝的声音。 解决这个问题有两种方法，一是把开关频率提高到20kHz以上，跳出 人耳听觉的范围。 8/7/2021 二、智控系统及调光信号简介二、智控系统及调光信号简介 8/7/2021 8/7/2021 系统由四个单元构成：输入设备、系统设输入设备、系统设 备、输出设备、负载。备、输出设

7、备、负载。 输入设备墙控器和感应器所接收到的信号发送 给系统设备主机，主机把调整后的数据送给输出 设备开关模块或调光控制模块，控制模块对负载 光源和电器进行开关与调光动作。 8/7/2021 常见总线照明控制系统 Bus Bus输出单元输出单元 装设在配电箱装设在配电箱 内（强电）内（强电） 零线 Bus Bus输入控制单元（面板）输入控制单元（面板） 1-10V信号信号 BusBus总线（弱电）总线（弱电） 火线 0-220V信信 号号 LED灯具灯具 可调光可调光LED支架支架 8/7/2021 常见酒店控制系统 8/7/2021 8/7/2021 0-220V调光信号 8/7/2021

8、0-220V切相调光控制示意图 8/7/2021 一种弱电电压信号，由智控系统输出0-10V模 拟电压控制光源按照0-100%亮度变化的一种信号。 这种信号早期用于荧光灯和冷阴极管调光，调光效 果较好，不会出现闪烁情况，缺点是需要布置调光 信号线。目前应用于LED较为成熟。 0-10V调光信号 8/7/2021 0-10V调光系统控制示意图 8/7/2021 DALI是“Digital Addressable Lighting Interface 数字可寻址照明接口”的首字母的缩写,是一个灯光控制总 线数据传输协议。最早应用于荧光灯调光，是一种可编程 数字信号，可以实现对每一盏灯单独开关，调光

9、，故障监 测等功能，功能较为强大。缺点是系统和灯具成本较高， 需要专门布置信号线，目前在欧洲使用较多，国内应用较 少。 DALI信号 8/7/2021 为什么称DMX512，因为最多能支持512个调光器； DMX512的优点是传输距离远，抗干扰能力强，构造 简单，控制灵活性高等。 DMX512信号 8/7/2021 三、西顿调光产品简介三、西顿调光产品简介 8/7/2021 常见总线照明控制系统 Bus Bus输出单元输出单元 装设在配电箱装设在配电箱 内（强电）内（强电） 零线 Bus Bus输入控制单元（面板）输入控制单元（面板） 1-10V信号信号 BusBus总线（弱电）总线（弱电）

10、火线 0-220V信信 号号 LED灯具灯具 可调光可调光LED支架支架 8/7/2021 西顿支持两种常见调光信号 0-10V/1-10V0-10V/1-10V模拟调光信模拟调光信 号号 0-220V0-220V调光信号调光信号 8/7/2021 西顿新款0-10V调光驱动器（明年上市） 8/7/2021 可调光模块 1-10V 调光信号 220V LED灯具 西顿新款0-10V可调光驱动器 接线示 意图 8/7/2021 产品特点产品特点： 1，支持0-10V/1-10V智控调光信号。 2，支持简易电位器调光。 3，调光无闪烁，支持0V关断。 4，负载兼容性好，可以实现1-15颗负载全兼容

11、 5，体积小巧，安装便捷。（接线更简便，输入输 出总共6个端口） 8/7/2021 8/7/2021 高精度可控硅调光驱动器产品特点：高精度可控硅调光驱动器产品特点： 1，解决调光器兼容的问题，可以兼容市场上绝大多 数可控硅调光器（前切，后切）。 2，完美实现1%-100%超宽范围调光 3，高功率因数，适配负载范围宽。 4，基本解决调光闪烁问题，带来高品质调光体验。 8/7/2021 可控硅调光驱动器两种接线方式： 图1：用于智控系统接线方式图1：用于普通调光开关的接线方式 8/7/2021 产品特点产品特点：1，支持前切/后切调光信号。 2，支持0-220V智控调光信号。 3，接线简便，可以

12、多支串接。 4，调光范围宽，无调光闪烁，调光器兼容性好。 5，产品无缝拼接。 8/7/2021 可控硅调光支架两种接线方式： 图1：用于智控系统接线方式图1：用于普通调光开关的接线方式 8/7/2021 现有使用的LED灯带调光器有以下两款： 1. 信号输入：0-220V（可控硅调光） 规格型号：5A(12V) 10A(12V) LED灯带调光接线介绍（PWM调光） 8/7/2021 2. 信号输入：1-10V 规格型号：5A(12V) 10A(12V) LED灯带调光接线介绍（PWM调光） 8/7/2021 LED灯带可控硅调光接线方式 8/7/2021 LED灯带1-10V调光接线方式 8/7/2021 四、四、LEDLED调光工程应用调光工程应用 8/7/2021 LED调光工程初期必须掌握的要点信息 三要素：三要素： 1.搞清调光控制的方式：智控？手控？ 2.搞清智控调光的信号：目前西顿仅支持0-10V和 0-220V信号 3.搞清需要调光灯具参数：功率？电流？ 8/7/2021 LED调光应用注意事项 1.在掌握客户调光需求信息后，不能马上下单直接 订货，需要找公司拿样品