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基于PWM的可控硅非线性调光LED驱动方

发布时间:2019-08-15 17:35:55

  近年来,高亮度照明以高光效、长寿命、高可靠性和无污染等优点正在逐步取代白炽灯、荧光灯等传统光源。在一些应用中,希望在某些情况下可调节灯光的亮度,以便进一步节能和提供舒适的照明。常见的调光有双向可控硅调光、后沿调光、ON/OFF调光、遥控调光等。可控硅调光器在传统的白炽灯等调光照明应用已久,且不用改变接线,装置成本较低,各品牌可控硅调光器的性能和规格相差不大,但是其直接应用在场合还存在着一系列问题。

  1双向可控硅TRIAC调光原理

  市面上大多数可控硅调光器基本结构如图1所示,其工作原理如下:当交流电压加双向可控硅TRIAC两端时,由于Rt、Ct组成的RC充电电路有一个充电时间,电容上的电压是从0V开始充电的,并且TRIAC的驱动极串联有一个DIAC(双向触发二极管,一般是 0V左右),因此TRIAC可靠截止。当Ct上的电压上升到 0V时,DIAC触发导通,TRIAC可靠导通,此时TRIAC两端的电压瞬间变为零,Ct通过Rt迅速放电,当Ct电压跌落到 0V以下时,DIAC截止,如果TRIAC通过的电流大于其维持电流则继续导通,如果低于其维持电流将会截止。电感L和电容C的作用是减小电流和电压的变化率,以抑制电磁干扰EMI问题。

  可控硅前沿调光器若直接用于控制普通的,LED灯会产生闪烁,更不能实现宽范围的调光控制。原因归结如下:

  (1)可控硅的维持电流问题。目前市面上的可控硅调光器功率等级不同,维持电流一般是7~75mA(驱动电流则是7~100mA),导通后流过可控硅的电流必须要大于这个值才能继续导通,否则会自行关断。

  (2)阻抗匹配问题。当可控硅导通后,可控硅和驱动电路的阻抗都发生变化,且驱动电路由于有差模滤波电容的存在,呈容性阻抗,与可控硅调光器存在阻抗匹配的问题,因此在设计电路时一般需要使用较小的差模滤波电容。

  ( )冲击电流问题。由于可控硅前沿斩波使得输入电压可能一直处于峰值附近,输入滤波电容将承受大的冲击电流,同时还可能使得可控硅意外截止,导致可控硅不断重启,所以一般需要在驱动器输入端串接电阻来减小冲击。

  (4)导通角较小时LED会出现闪烁。当可控硅导通角较小时,由于此时输入电压和电流均较小,导致维持电流不够或者芯片供电Vcc不够,电路停止工作,使LED产生闪烁。

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