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led吸顶灯如何调节灯光亮度,led吸顶灯调色温是怎样实现的

发布时间:2023-07-28 15:22:38编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对led吸顶灯如何调节灯光亮度,led吸顶灯调色温是怎样实现的不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

led吸顶灯如何调节灯光亮度,led吸顶灯调色温是怎样实现的

led调光色温和亮度的原理是改变不同光的比例。增加红光使色温变暖,增加蓝光使色温变冷。调节亮度并改变流经LED的电流。电流越大,就越亮。反之,则更暗。电流的调节是通过改变PWM来实现的。所谓PWM就是脉宽调节。脉冲宽度调整的最基本方法是改变决定其宽度的电阻和电容值。RC的乘积越大,宽度越大。

调光配色的LED吸顶灯其实有两个内部输出。一路是暖光(色温3000k左右)一路是冷光(白光,色温7000k左右)。每条路都是独立的。通过给每个路径不同的亮度,可以调整整个灯的色温和亮度。

比如A路是色温3000k的暖光,但是亮度只有全亮度的10%,B路是亮度只有全亮度40%的冷光。那么,混在灯体内的色温可能只有5000k(不是很冷的白色,也有一点暖白色)。换句话说,真正的调光和配色可以从亮度和色温上进行调整。

实现LED灯色温调节的新方法常规的色温调节方法是用两个调光电源驱动高、低色温的白光LED阵列,通过调节两个LED的驱动电流比来实现色温调节。这种方法只能实现色温调节,不能实现线性调光。

因此,本文在分析传统LED色温调节方法存在问题的基础上,提出了一种新的LED色温调节方法,并与大家探讨,新方法仅使用一个LED调光电源,仅在LED调光电源后增加几个器件,实现LED灯的色温调节和亮度水平互不干扰,有利于降低成本,提高供电可靠性,对LED控制具有应用价值。

一、LED传统的LED色温调节方法1。LED色温调节的常规方法LED色温可调的灯具采用高、低色温的白光LED阵列,两个LED阵列交替密集排列,使两种色温充分混合。通过调节两个发光二极管的驱动电流比可以实现整体色温的调节[3]。图1显示了这种方法的结构框图。PWM1信号用于调节可调光电源P1的输出电流I1,该输出电流驱动暖白光LED阵列;PWM2信号用于调节可调光电源P2的输出电流I2,该输出电流驱动冷白光LED阵列。

通过调节PWM1信号与PWM2信号的占空比,调节暖白光LED阵列与冷白光LED阵列的亮度比。由于两个发光二极管的全光混合,实现了灯的整体温度调节。

目前,在大多数成熟的LED调光驱动电源方案中,电源管理芯片通常只提供一个调光引脚。采用上述常规方法调节色温时,为了调节双电源的输出电流比,会占用两个电源的调光引脚,因此没有硬件资源同时独立调节色温和调光。(2)供电效率太低,降低了供电的可靠性。

因为LED是低压DC光源,所以LED驱动电源是降压交流DC恒流电源,这个电源的效率随着电源的降低而降低。图2示出了具有富士通MB39C602芯片的LED电源的效率作为输入功率的函数的测量曲线。当输入功率为3W时,电源的效率比输入功率为15.5W时低17%,在色温调节的常规方法中,可能总是存在一个输入功率较小的电源。这意味着电源的效率降低,功率损耗增加。

功率损耗主要表现为电源中的热能,温升高于环境温度。经验表明,温度每升高10,系统发生故障的可能性就增加一倍,这将大大降低系统的可靠性[4]。另一方面,功耗的增加会导致光效下降,削弱LED的节能优势。

图2:功率效率随输出功率变化的曲线二、 LED色温调节的新方法1。LED色温调节的新方法采用PWM调光驱动电源,在电源的后端电路中增加一个色温调节电路。色温调节电路采用PWM开关调光,调节冷白光LED阵列和暖白光LED阵列的导通时间比,实现色温调节。结构框图如图3所示。

该方案利用PWM1信号控制电源的调光端,通过调节PWM1的占空比来调节LED的输出电流Io,从而实现LED灯的调光。

为了实现色温调节,在电源输出端并联一个开关压降接近的冷白光LED阵列和暖白光LED阵列,用功率开关MOS1和MOS2分别控制冷白光LED阵列和暖白光LED阵列的开关。PWM2信号接MOS1的栅极控制冷白光LED阵列的导通时间,PWM2经过反相器后得到的反相信号PWM3接MOS2的栅极控制暖白光LED阵列的导通时间。

PWM2为高电平时,PWM3为低电平,故冷白LED阵列导通,暖白LED阵列断开,反之亦然。调节PWM2的占空比来调节单位时间内冷白LED阵列和暖白LED阵列的导通时间比例,利用人眼存在暂留时间,实现了色温的变化效果。

图3:新方法系统结构框图

2.新方法的试验验证为了验证这种方法,本文采用MB39C602的LED可调光方案,在其后端增设上述色温调节电路,并进行了测试。图4给出了不调节色温、仅调节亮度(图中体现为电功率变化)时,色温随功率变化的曲线。图4中的冷白、偏冷白、中性白、偏暖白、暖白五个典型应用色温梯度的曲线均趋于一条平行线,说明在不调节色温时仅调节亮度,色温变化不大。

图5给出了不调节亮度、仅调节色温时,功率随色温变化的曲线。图5中给出了实际常用的三个功率梯度,三个功率梯度曲线均趋于一条平行线,说明在不调节亮度时仅调节色温,对输入功率影响不大。

图4、图5:色温随功率变化的曲线、电源功率随色温变化的曲线

图6给出了不调节亮度、仅调节色温时,光通量随色温变化的曲线。图6中给出的光通量梯度曲线幅度变化不大,说明在不调节亮度时仅调节色温,亮度变化有限。

图6:光通量随色温变化的曲线

由上述测试结果可以看出,新方法在不同亮度条件下,可以满足较大范围的LED灯具的色温调节。不调节亮度仅调节色温时,电源的输入功率波动较小且光通量变化不大。不调节色温仅调节亮度时,色温变化较小。能够满足独立调节色温和独立调光的要求。

这就解决了LED色温调节的常规方法只能调节色温难以实现调光的问题,同时避免了因电源输出功率过小而降低电源效率及LED光效的问题。

3. 新方法的优势(1) 新方法既能调光又能调色温且互不干扰

新方法采用独立的PWM1信号和PWM2信号分别控制电源的调光端子和色温调节电路控制端子,实现亮度调节和色温调节互不干扰,可以配置出更多的光环境,满足更多的照明需求。

(2) 新方法可靠性高

新方法中,任一时刻,两路高低色温白光LED阵列中只有一路呈导通状态,实现了输出功率恒定,从而避免了常规方法中电源功率过低致使电源效率低、系统可靠性低、光效低等问题。

(3) 新方法成本低

新方法电路结构简单,仅采用一个调光电源及几个用于实现色温调节的器件,相比常规方法采用两个调光电源,具有硬件成本低、控制容易实现、工作稳定的特点。

以上知识分享希望能够帮助到大家!