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LED众灯并联的调光电途安排

发布时间:2020-02-02文章来源:博天堂ag,博天堂AG手机版,博天堂ag旗舰 点击数:

  灯泡具有卓越的能效和较长寿命,被市场共认为是白炽灯和紧凑型荧光灯的有力替代者。但目前,影响大规模采用的主要障碍来自于较为昂贵的采购费用,以及与紧凑型荧光灯一样的调光兼容性问题。对大多数消费者而言,目前购买LED灯泡是一个令人沮丧的体验。因为一旦你买回家就会发现,大多数的LED灯泡都不能用于多灯并联调光,而单个调光器连接多灯的情况在许多场合都有应用,例如酒店、商场、厨房等地方。目前,许多客户使用可调光芯片SSL2101/SSL2102/SSL2103来做。考虑到多灯的调光兼容性有别于单灯,所以有必要找出影响多灯并联调光兼容性的因素,提供最简单易实现的解决方案。

  本文选择了SSL2103 120vac GU10作为研究对象,力图解决上述问题。

  该线路板使用较大的缓冲电容并且未使用WB_DRV管脚,因而没有弱泄放电流(对2101而言,一般会在WB上接一个较大的电阻,所以弱泻放电流较小),上述工作模式称为低纹波模式。许多客户都采用这种方案。

  单个GU10电路未接调光器情况下接120V 60HZ交流输入,输入电流和电压的波形如下图。输出电流为345.3mA。

  对于可控硅调光器来说,在一个调光器连接多个LED灯的情况下,最为重要的是做到对于AC交流信号的阻尼(damping),防止AC电流的震荡,以及合适的泻放电流。

  下图为连接可控硅调光器的情况下,调光器输出的电压及电流波形。我们把其细分为三个阶段。

  在该阶段中,对于调光器来说,负载的阻抗特性非常复杂,实际上并不是一个单纯的电阻特性,其中还会包含电容性。在该阶段,必须选择合适的电阻值以对AC信号进行阻尼,这点非常重要。同时为了防止AC电流震荡,必须选取合适的X电容值。

  在该阶段中,调光器保持关断,负载的直流阻抗,即弱泻放电阻以及整流桥后PWMLIMIT的分压的上电阻非常重要。这两个电阻对于调光器来说都有弱的泻放作用。我们在多灯并联的情况下,希望调光器在该阶段一直保持关断,从而避免误触发。不合适的泻放电流(比如说几个毫安,但低于调光器的维持电流)会导致调光器的误触发或重新触发。这一点对于多灯并联下调光器的兼容性非常重要。

  通过调节输入阻尼电阻、输入X电容、整流桥输出端并联电阻(弱泻放电阻)、PWMLIMIT脚上的分压电阻等元器件的值,来观察调光器与LED驱动电路的兼容性。

  在输入端并联4 . 7 n F , W B _ D R V 浮空, 以及PWMLIMIT分压上电阻为1M情况下,通过调节R1+R4的值,发现R1+R4的阻值为100Ω情况下仅有一个调光器会有闪烁现象(共有11个调光器),在150Ω情况下和100Ω情况基本相同。但是减小阻值会导致多个调光器不兼容。

  小结:当R1+R4的值为100Ω时,有10个调光器工作良好(共11个调光器)。进一步减小阻值,效果不太理想,会出现更多闪烁现象。

  在输入电阻为1 0 0 Ω , W B - D R V 浮空, 以及PWMLIMIT分压上电阻为1M情况下,调节输入电容,观察不同容值下的调光情况。当容值从初始值4.7nF每次增加10nF过程中发现,电流波形会变得很差,调光效果也非常不理想。之后,又尝试将输入电容去掉,发现效果较好;当输入电容为2.2nF时,调节调光器,未闪烁。当输入电容增大时,输入电流的峰峰值会增大。具体如表2所示。

  小结:输入X电容在2.2nF和4.7nF下,调光效果较好。增大电容会导致多个调光器不兼容。输入X电容越大,输入电流的最大峰峰值越大。

  在输入电容为4.7nF、输入电阻100Ω,WB-DRV浮空,以及PWMLIMIT分压上电阻为1M情况下,在整流桥输出端并联电阻,来产生弱泄放电流(对于SSL2101的方案,一直会有弱泄放电阻的),观察在不同弱泄放电阻下调光器的表现。具体如表4所示。

  小结:在低纹波模式,弱泄放电阻对多灯调光有很大的影响。其阻值小于1M更容易闪烁。

  考虑到整流桥之后的分压电阻也会产生类似的弱泄放作用。因而尝试了改变PWMLIMIT和BRIGHTNESS脚上的分压电阻。在输入电容为4.7nF、输入电阻为100Ω的情况下,具体如表5所示。

  小结:BRIGHTNESS和PWMLIMIT脚上的分压上电阻有弱泄放作用,R7阻值保持在大于1M左右,调光效果较好。5、附加测试

  在输入电容为2.2nF,WB_DRV浮空,以及PWMLIMIT分压上电阻为1M,调节输入电阻(R1+R4),100Ω电阻下可兼容所有调光器,90Ω和80Ω电阻下可兼容大部分调光器,进一步减小电阻效果就不太理想了。所以,在输入电容为2.2nF下,选择80Ω的电阻可以减小损。

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