作为一种新的、最有潜力的光源,LED照明以其节能、环保的优势越来越受到人们重视。加上国家和地方政府的政策鼓励,我国的LED照明产业进入了加速发展阶段,运用市场迅速增长。
在室内照明方面,用LED灯替代传统的可调光白炽灯或者卤素灯也将是大势所趋。由于传统的白炽灯调光器采用可控硅调光器,用LED灯替代白炽灯时,要求不能改变原有线路,还要能适应现有的可控硅调光器。
针对这一目标市场,目前很多大的半导体厂商(包括国际知名半导体厂商)都已经推出了自己的LED调光ASIC,但由于LED固有的发光原理,目前市面上的LEDASIC调光案都还不是很成熟,都有其固有的问题,本文就将针对目前的调光方案做一个详细的分析,并介绍我们基于MCU的调光方案。 1 LED的发光特性 目前的新技术使LED能够达到很高的功率水平,LED的功率能够达到1W,甚至有些达到5W,光效达到60-85LM/W,这种LED设备称为高亮LED(HB-LED)。
目前我们用在照明上LED都是HB-LED,一般都是选择1W的LED通过串并联的方式组成大功率LED灯,尤其以串联为主。这种LED的VF为3.4V±2%,正向电流IF为350mA左右。
其VF-IF曲线如图1.1所示。 图1.1 LED VF -IF曲线 从图1中可以看出,当加在LED两端的电压没有达到3.4V之前,VF随着的增加而增加。
当加在LED两端的电压达到3.4V时,VF的变化很小,增加LED两端的电压只会增加流过LED的电流,从而改变LED的亮度,直到增加到LED的最大IF(350MA),LED达到最大亮度。而VF一直被箝位在Vfmx(3.4V)左右。
并且Vfmx会随着温度和LED工作时间的变化而变化,变化曲线如图1.2所示。 图1.2 VF相对变化对温度的变化曲线 从图1.2可以看出,随着温度的上升,VF会逐渐变小,相反,当温度降低时,VF会增加。
当LED的温度上升到85度时,VF已经有变成3.25V(3.4V-0.15V),相反当LED温度降到-40度时,VF变成3.6V(3.4V+0.2V)。 所以在LED调光时,要想让LED调到一个固定的亮度,就必须要保证一个固定的IF,也就说要采用恒流控制。
还有另一种方式:恒功率控制。这也是目前市面上调光ASIC普遍采用的方式。
但恒功率控制有其固有的缺陷。 2 恒功率控制LED调光方式 2.1 理论依据 恒功率控制方式一般采用单级FLYBACK拓扑结构,基本框图如图2.1所示。
图2.1 恒功率控制方式框图 从图中可以看出与一般开关电源的