LED的調光

　　3.3 兼容可控硅調光的LED驅動IC

　　目前市場上主要有恩智浦的SSL2101/2，國半的LM3445，iWatt的iW3610和OnSemi的NCL3000四種兼容可控硅調光的驅動IC。其特點如下

　　和一般反激式的IC不同之處在于它們都可以檢測出可控硅的導通角來確定LED的電流以進行調光，我們不準備來詳細介紹它們的工作原理和性能，因為我們并不認為這是LED調光的方向。

　　3.4 兼容可控硅調光的問題和缺點

　　盡管多個跨國大芯片公司都推出了兼容現有可控硅調光的芯片和解決方案。但是這類解決方案是不值得推薦的，主要原因如下：

　　1． 可控硅技術是具有半個多世紀的陳舊技術，它具有很多如前所述的缺點，是一種早該淘汰的技術。它應該和白熾燈、鹵素燈同時退出歷史舞臺。

　　2． 很多這類芯片自稱具有PFC，可以改善功率因素，實際上，它只改善了作為可控硅負載的功率因素，使它們看上去接近純阻的白熾燈和鹵素燈，而并沒有改善包括可控硅在內的整個系統的功率因素。

　　3． 所有兼容可控硅的LED調光系統的整體效率都十分低下，有些還沒有考慮

為了穩定工作而需要的泄流電阻的損耗，完全損壞了LED的高能效。

　　4． 所有的可控硅LED調光系統也都是調節LED的正向電流，存在著前面所述的色譜偏移等缺點。

　　5． 安裝可控硅調光的白熾燈和鹵素燈所占的比例不到萬分之一，而在墻里安裝可控硅開關的比例在可控硅調光的燈具里連萬分之一都不到，因為絕大多數安裝可控硅調光的都是臺燈、床頭燈、立燈。更何況市面上有幾十種不同規格的可控硅和晶體管調光開關，實際上所開發的IC根本不可能兼容所有的可控硅開關，而只能兼容其中的一小部分。

　　6． LED是一種全新的創世紀的技術，它有著無可比擬的優越性。完全沒有必要為了照顧落后的可控硅而犧牲LED的優點。更不應該去新安裝墻上的可控硅開關來實現LED的調光。

　　四．未來的LED調光系統

　　那么LED究竟應該采用什么樣的調光系統呢？

　　4.1 PWM調光：

　　前面已經說過LED調光最好是采用PWM調光，采用PWM調光時，可以在墻上開關里安裝一個簡單的PWM發生器，然后利用電位器來控制PWM的工作比從而實現調光。但是如果還要開關燈的亮滅，那么就需要再加一對線。所以無法兼容原來墻里的的可控硅開關的引線。原來的可控硅開關的引線只有2根，就可以又能調光又能開關。這個優點是很難兼容的。不過實際上真正最常用的調光燈具是臺燈或立燈，那些調光開關都是安裝在電源線上不是墻里，那也就無所謂要利用墻里的兩根引線了。也就是說，PWM調光是可以直接應用于調光型臺燈的。

　　4.2 分段式開關調光

　　臺灣有一家公司推出了一種稱之為EZ-Dimming的GM6182的四段開關調光不失為一種好方案。它只利用墻上的普通電燈開關就能實現4段調光，第一次開為全亮，第二次開為60%亮度，第三次開為40%亮度，第四次開為20%亮度。這種系統的優點是可以利用普通的墻上開關實現調光。而且其功率因素高達0.92以上。沒有產生干擾信號之慮。缺點是無法連續調光。還有操作麻煩一些。

　　4.3 遙控式調光

　　采用紅外遙控器對LED實現調光。這當然是最理想的解決方案。可以實現開關燈，和用PWM連續調光。缺點是成本高，沒有統一規格，只能用于高檔住宅。

　　其實我們應當回過來想一想我們要調光的主要目的應當是什么。前面所有提到的調光目的都是為了滿足居家的人們在不同場合下需要不同的光強。例如看電視的時候可能要暗一些，看書的時候可能要亮一些。這些大多是在住宅里。很少有辦公室、商場、工廠、學校安裝調光燈的。而且這些地方絕大多數安裝的是熒光燈、節能燈，也不可能進行調光或者很難實現連續調光。

　　五．劃時代的為節能而調光

　　自從人類意識到一定要千方百計節能減排，才能解決大氣變暖的迫切問題后，如何減少照明用電就作為一個重要的問題提到日程上來。因為照明用電占總能耗的20%。幸好出現了高效節能的LED，LED本身比白熾燈節能5倍以上，比熒光燈、節能燈也要節能一倍左右，還不像熒光燈、節能燈那樣含汞。如果還能夠利用調光來節能，那么也是非常重要的節能手段。但過去所有光源都很不容易實現調光，而容易調光正是LED的一個很大的優點。因為在很多場合其實不需要開燈或者至少不需要那么亮，可是燈卻開得很亮，例如半夜到黎明時段的路燈；地鐵車廂從地下開到郊區地面時車廂里的照明燈；更常見的是在陽光明媚時靠近窗口的辦公室、學校、工廠等的熒光燈都還開在那里。這些地方每天不知道要浪費多少電能！過去因為高壓鈉燈、熒光燈、吸頂燈、節能燈根本無法調光，也只能算了。現在改用LED以后，可以自如調光了，這些電能完全可以節省下來！

　　所以對于燈具調光來說，家庭壁上調光不是主要的應用場合，市場也很小。反而是路燈、辦公室、商場、學校、工廠的按需調光才是更重要的場合，不但市場巨大，而且節能可觀。這些場合需要的不是手動調光而是自動調光、智能調光！

　　5.1路燈的調光

　　一般來說，路燈到半夜以后就沒有什么用處了，所以通常的做法是12點以后關燈或者開一半亮度。但是最合理的做法是根據交通流量來控制路燈的亮度，甚至是完全自適應地控制亮度。圖10就是根據當地交通流量的統計值來調節路燈亮度的一個例子。

　　圖10. 根據交通流量的統計值來智能地調節路燈的亮度

　　而為了實現這種智能調光，實際上也是十分簡單的。只要把這個地區的交通流量統計值的曲線輸入到一個單片機，根據這個曲線給出PWM的調光信號到恒流驅動源就可以實現。

　　5.2 光敏自動調光LED燈

　　為了減小在強日光下不必要的照明，可以采用光敏自動調光LED日光燈（或任何其他LED燈具）。它的方框圖如圖11所示。