您好,欢迎光临深圳科锐泰光电有限公司网站!

深圳科锐泰光电有限公司

无线充电器源头厂家

全国咨询服务热线

18926445688

新闻资讯
联系方式

联系人:许先生
电 话:18926445688
地 址:深圳市龙华区大浪街道大浪社区宝坤科技工业园3号4层A区

三种调光调色电源架构优劣对比

发布时间:2019-07-27 点击量:1147

进入这个时代,消费者已经不满足于开灯即亮的简单照明,基于半导体技术的LED灯给智能化控制带来了无限的开发空间。在走过了2011-2014年的LED灯普及阶段,2015年“亮度可调”、“色温可调”的灯具已经为各大知名品牌采用。在2015年的双十一,欧普奥朵雷士等纷纷推出智能照明大套餐作为双十一主战武器。预计2016年将是智能照明普及元年,调光调色将成为家庭装修的主力之选。首先简单介绍下调光调色灯的结构:


调光:
亮度从3%~100%可调,常用的场景如----晚上照看儿童用3%的月光,看电视时用30%的暖白光,晚餐和聚会时使用100%暖白光。
调色:
色温在暖白和正白之间调节,正白能提升人的注意力,适用于阅读学习;暖白让人感觉放松,适合休闲娱乐的场景。当然由于颜色的变化,正白还适合在炎热的天气,而暖白让人在冬天更有暖意。
冷暖色温与亮度相配合将适宜家庭的各种场景,而成本上升不多的调光调色灯必将取代普通LED灯成为家庭照明和办公照明的主力。
总结,调光调色灯具与普通LED灯具的差异主要为以下两点:
有正白和暖白两种色温的灯珠(也有厂家推出了双色灯珠);
使用调光调色电源:调光调色电源是输出两路电流,一路点亮暖白灯珠,另一路点亮正白灯珠。通过调节两路电流的大小和比例,可以实现不同亮度和不同色温。
电源篇
调光调色电源主要有三种架构:“输出调节型”、“双变压器型”和“芯片联动型”。
首先我们谈一下LED的特性,大家都知道LED是恒流型,如果修改了电流的大小,那么色温显指就会有变化。如何在电流调节的时候保持恒流呢?就需要PWM调节。
这里我们科普一个专业名词----PWM调光:
通俗说,PWM调光就是电流处于开关状态,打开时为280mA,关闭时为0mA,那么如果打开时间为10%,那么就是28mA,所以改变打开的时间比例(占空比),就可以得到不同的平均电流。
下图为PWM中打开时间分别为:10%、30%、50%和90%。

输出调节型
输出调节型的主电源部分是个一直工作的恒流恒压电源,增加了两个输出开关管,依靠输出开关管的快速开启关闭(PWM调光)来调节输出电流。

做一个形象的比喻,主电源就是一个水泵、电流就类比于水流、输出的开关管就是阀门。
那么“输出调节型”就非常类似于下图:
一个水泵带着两个输出水管,快速的打开和关闭水阀来调节每个水管的流出水量。

优势:架构稳定成熟。
恒流恒压源作为成熟架构而被广泛应用于电源适配器,在调光调色的发展初期,这种传统而成熟的架构被引进了“恒流源”为主的LED驱动行业,成为了第一代智能照明的电源;
劣势:
1、输出兼容性差。
在输出开关(水阀)全部关闭时,主电源(水泵)还在继续工作,这样就会推高输出电压,会造成闪烁甚至损伤灯珠。
这就要求电源设置一个恒压点,当输出电压升高到恒压点时,主电源进入恒压模式。
这样每款电源对应的灯珠串联数量需要恒定,灯珠串联电压应该在恒压点的95%位置。
这样30W电源只能适用于28~30W串联灯珠,如果用于24或者26W,容易引起灯珠光衰较快、老化后易闪烁等问题。
2、灯珠型号与电源对应,不能灵活更换。
原理如第一条,由于恒压点的存在,需要考虑到灯珠的导通电压偏差,比如标称3.1V的2835灯珠,实际设计要参考灯珠规格书兼容2.8V到3.7V,确认电源在最低导通电压和长期老化后的最高导通电压都能正常工作,这样才可以避免长期大批量使用中出现品质异常。
“输出调节型”是从传统的恒流恒压源改进而来,早期最易被业界理解和采用,也是目前市场占有率最高的架构。
但是设计中考虑不周全容易导致老化后闪烁、电流大幅偏差、调节亮度时实际功率无变化和遥控反应不灵敏等问题。
建议在选用该架构时,要请电源供应商确认灯珠工作电压的最大最小值是否被全面考虑,同时应该搭假负载来测试确认。
双变压器型
由于非隔离电源无法实现恒流恒压,所以非隔离采用了双变压器架构,就是两路非隔离电源分别给正白和暖白光供电,通过单片机灯调节这两路电流的大小和比例。


类比如下图,由两个水泵组成(非隔离水泵:P),但是取消了输出开关管(水阀)。


优势:
1、实现非隔离调光调色。
该架构无需恒压模式,已经被部分电源厂商用于非隔离调光调色(而“输出调节型”是无法实现非隔离架构的)。
众所周知,非隔离可以大幅降低电源部分的成本。
2、调节灵敏。
“输出调节型”在调节亮度时并不灵敏,这是因为PWM的占空比会影响输出电压的高度,导致功率变化和PWM占空比变化并非同步。
而双变压器型不涉及恒压模式,所以可以准确反应PWM占空比的变化。
劣势:双变压器的毛刺干扰。
已经有多家照明厂商发现使用双变压器电源后,灯珠损坏比例略有上升。
究其原理,当色温变化时双变压器的毛刺干扰:已经有多家照明厂商发现使用双变压器电源后,灯珠损坏比例略有上升。
当色温变化时A路电源从开启转入关闭,A路电感会释放能量而产生一个逆向电压,同时路电感会释放能量而产生一个逆向电压,同时B路电源从关闭转入开启,这时A路逆向电压和B路开关毛刺叠加,造成灯珠过压损伤。(可以通过示波器观测输出电压来确认。)



芯片联动型
电源的图片相似于“输出调节型”,但这是一个非隔离智能电源,它勿需恒压功能,而是通过智能芯片调节电源的输出功率(PWM调节),同时调节暖白和正白输出通道的打开比例。
在调暗灯光的时候,智能芯片就调低了主电源(水泵)的功率来控制亮度,同时智能芯片通过改变输出开关的打开比例来选择色温,所以称之为芯片联动型。


 类比于水泵和水阀,联动型是一个整体控制的系统。


优势
1、可以实现非隔离调光,同时调光反应灵敏;
2、总体成本在三种架构中最低。
劣势:
目前市场上的恒流恒压芯片和非隔离芯片都不能用于该架构,需要定制化芯片来实现,存在一定技术门槛。
  
深圳市科锐泰光电有限公司
地址:深圳市龙华新区大浪谭罗新二村华源达汽配6-7楼
全国服务热线:400-800-4338
网站:www.krtzm.com www.szgreentech.com


热门标签:三种调光调色电源架构优劣对比

地址:深圳科锐泰光电有限公司

电话:0755-28113303  传真:0755-28113163

邮箱:sales@krtzm.com

网站: http://www.krtzm.com   www.szgreentech.com
Copyrights©2016 深圳科锐泰光电有限公司 All Rights Reserved
备案号: 粤ICP备12064771号

微信

诚信通