摘要 LED照明凭借着高效节能、超长寿命、显色好、快速响应、色温可调、维护成本低等诸多优势很快占领了照明市场，本文就LED照明中的调光技术进行了简要的介绍。
关键词：LED 调光
一、引言
LED——半导体发光二极管，凭借着诸多优势，如今应用的已经越来越广泛了，从居家生活到生产车间，从办公室到影剧院，从公路到体育场馆，LED的身影已然无处不在。
二、LED照明的现状
LED的优势有：
1. 发光效率高。白炽灯、卤钨灯的光效为15-30lm/W，荧光灯的光效为60-85lm/W，钠灯的光效为90-120lm/W，目前LED的光效可以达到110lm/W，而且还有很大的上升空间，LED光源的单色性好、光谱窄，无需过滤就可直接发出有色可见光。
2. 响应速度快。LED的响应时间只有几个毫秒，金属卤化物灯为几分钟，LED的响应时长也只有一般光源的1/100，因此LED光源非常适合高频环境。
3. 使用寿命长。LED寿命普遍在几万个小时。因为LED是半导体器件，即使频繁的开关，也不会影响其使用寿命。
4.具备调光性。LED具备很好的可调光特性，根据此特性可以对照明区域进行照度的0-100%的调节。
三、LED照明调光技术浅析
下面我们就来看下LED的调光。LED的调光有多种形式，其中有：
1. 脉冲宽度调制（PWM）调光
脉冲宽度调制调光法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比，从而实现灯输出功率调节的。半桥逆变器的最大占空比为0.5，确保半桥逆变器中的两个功率开关管之间有一个死时间，以避免两个功率开关管导通而损坏。
PWM调光前景广阔，PWM调光技术与0-10V调光相比较，PWM调光时LED色温不会随着LED驱动电源电流的大小发生偏移，PWM调光精度比0-10V调光要高。PWM调光的缺点是调光频率在200-10kHz之间时，LED驱动电源会出现噪声。
2. 可控硅相控(斩波法)调光
在传统照明时期，白炽灯、卤钨灯等灯具的调光需求催生出了相控调光器，有可控硅调光、晶体管调光、正弦波电压变换调光。其中应用最为广泛的是相控方式。由于可控硅相控调光法具有体积小、价格合理和调光功率控制范围宽的优点，所以可控硅相控调光法是目前使用最为广泛的调光方法。
3. LED光源调光
LED的调光是利用一个DC信号或滤液PWM对LED中的正向电流进行调节来完成的。减小LED电流将起到调节LED光输出强度的作用，然而，正向电流的变化也会改变LED的色彩，因为LED的色度会随着电流的变化而变化。许多应用(如汽车和LCD TV 背光照明)都不允许LED发生任何的色彩漂移。在这些应用中，由于周围环境中存在不同的光线变化，而且人眼对于光强的微小变化都很敏感，因此宽范围调光是必需的。通过施加一个PWM信号来控制LED亮度的做法允许在不改变色彩的情况下完成LED的调光。人们常说的真正彩色PWM调光是利用一个PWM信号来调节LED亮度的。
LED作为新一代光源，有着自己完备的调光方案。但是为了替代传统光源，必须尽可能降低替换成本，体现出市场竞争力，这就要求开发出兼容原有可控硅调光器的调光电路。这里存在的主要技术矛盾如下。
① 传统卤钨灯光源为阻性负载，而LED驱动器一般为容性，可控硅导通时如果导通角接近90°，会产生较大的冲击电流，产生振荡，使可控硅无法正常工作，进而影响调光。这就要求LED调光电路尽可能模拟阻性负载特性。
② 传统光源由于光效低，功率较大，而等效光通输出的LED灯具功率要小得多。现有的可控硅调光器多为传统光源设计，普遍大于500W，其维持电流较高。当使用LED调光灯具替换时，可控硅导通后往往由于灯具功率过低，电流达不到其维持电流，从而重新关断或多次开通，影响调光。这就要求LED调光电路有相应的功能，保证可控硅工作时保持导通。
③ 双向晶闸管两个方向的导通特性一般有一定差异，如果LED调光电路对晶闸管的特性过于敏感，可能造成每半个周期内功率输出的差异，造成LED闪烁。这就要求LED调光电路能够具有良好的鲁棒特性，保持输出的稳定性。
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四、结束语
LED光源属于新型光源，其技术可塑性还很强，经济性会更好，愿LED光源今后能有更加广阔的舞台应用于各个场所。
论文作者:齐磊
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
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