LED调光器的调光系统介绍

分段式开关调光

利用墙上的普通电灯开关就能实现4段调光，第一次开为全亮，第二次开为60%亮度，第三次开为40%亮度，第四次开为20%亮度。这种系统的优点是可以利用普通的墙上开关实现调光。而且其功率因素高达092以上。没有产生干扰信号之虑。缺点是无法连续调光。还有 *** 作麻烦一些。

遥控式调光

采用红外遥控器对LED实现调光。这当然是最理想的解决方案。可以实现开关灯，和用PWM连续调光。缺点是成本高，没有统一规格，只能用于高档住宅。

其实我们应当回过来想一想我们要调光的主要目的应当是什么。前面所有提到的调光目的都是为了满足居家的人们在不同场合下需要不同的光强。例如看电视的时候可能要暗一些，看书的时候可能要亮一些。这些大多是在住宅里。很少有办公室、商场、工厂、学校安装调光灯的。而且这些地方绝大多数安装的是荧光灯、节能灯，也不可能进行调光或者很难实现连续调光。

划时代的为节能而调光

自从人类意识到一定要千方百计节能减排，才能解决大气变暖的迫切问题后，如何减少照明用电就作为一个重要的问题提到日程上来。因为照明用电占总能耗的20%幸好出现了高效节能的LED，LED本身比白炽灯节能5倍以上，比荧光灯、节能灯也要节能一倍左右，还不像荧光灯、节能灯那样含汞。如果还能够利用调光来节能，那么也是非常重要的节能手段。但过去所有光源都很不容易实现调光，而容易调光正是LED的一个很大的优点。因为在很多场合其实不需要开灯或者至少不需要那么亮，可是灯却开得很亮，例如半夜到黎明时段的路灯;地铁车厢从地下开到郊区地面时车厢里的照明灯;更常见的是在阳光明媚时靠近窗口的办公室、学校、工厂等的荧光灯都还开在那里。这些地方每天不知道要浪费多少电能!过去因为高压钠灯、荧光灯、吸顶灯、节能灯根本无法调光，也只能算了。改用LED以后，可以自如调光了，这些电能完全可以节省下来。所以对于灯具调光来说，家庭壁上调光不是主要的应用场合，市场也很小。反而是路灯、办公室、商场、学校、工厂的按需调光才是更重要的场合，不但市场巨大，而且节能可观。这些场合需要的不是手动调光而是自动调光、智能调光。

路灯的调光

一般来说，路灯到半夜以后就没有什么用处了，所以通常的做法是12点以后关灯或者开一半亮度。但是最合理的做法是根据交通流量来控制路灯的亮度，甚至是完全自适应地控制亮度。

而为了实现这种智能调光，实际上也是十分简单的。只要把这个地区的交通流量统计值的曲线输入到一个单片机，根据这个曲线给出PWM的调光信号到恒流驱动源就可以实现。

光敏自动调光LED灯

为了减小在强日光下不必要的照明，可以采用光敏自动调光LED日光灯(或任何其他LED灯具)。

光敏元件的作用是感受周围的日光，如果日光越强那么就输出一个PWM信号到所有靠近日光的LED灯具(例如LED日光灯)，把它们的亮度调暗。一个调光信号发生器可以调节很多LED灯具，只要这些灯具的恒流驱动源带有PWM调光控制接口。这种调光系统本身的效率高达92%以上。而且不存在任何和墙上可控硅调光线路的兼容性问题。这种全自动的自适应节能调光是任何荧光灯、节能灯、高压钠灯等气体放电管根本无法实现的，而却是LED灯具最擅长的。

LED的控制模式有恒流和恒压两种，有多种调光方式，比如模拟调光和PWM调光。

大多数的LED都采用的是恒流控制，这样可以保持LED电流的稳定，不易受VF的变化，可以延长LED灯具的使用寿命。

发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。

不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。

常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。

发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。

PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

扩展资料

LED的发光原理同传统照明不同，是靠P-N结发光，同功率的LED光源，因其采用的芯片不同，电流电压参数则不同，故其内部布线结构和电路分布也不同，导致了各生产厂商的光源对调光驱动的要求也不尽相同；

因此控制系统和光源电器不匹配也成了行业内的通病，同时LED的多元化也对控制系统也提出了更高的挑战。

如果控制系统和照明设备不配套，可能会造成灯光熄灭或闪烁，并可能对LED的驱动电路和光源造成损坏。调节交流电每个半波的导通角来改变正弦形，从而改变交流电流的有效值，以此实现调光的目的。

参考资料：

百度百科-LED（发光二极管）

随着LED的亮度不断的提升，从原先的不到201m/W提高到目前将近1301m/W的水平，大家对于LED灯具的调光需求日益迫切。目前的LED驱动电源中有恒压型驱动电源 (如输出电压为12V或者是MV)，该类电源可以用于恒压性LED灯具中，一般为小功率LED 灯具。可以用电阻来进行限流即可；还有恒流型LED驱动电源，一般用于驱动恒流型大功率 LED灯具。对于恒压型LED灯具可以直接用脉冲调制(PWM)调光技术。但是对于恒流型LED 灯具，如果直接用PWM调光技术就会遇到LED驱动电源的负载调整率无法满足PWM的控制频率的要求，使得在调光的过程中无法将电流调制低占空比的情况，同时输出电流的均值无法减小，还会出现高的尖峰电流。会对LED造成不可逆转的破坏。目前对于这类调光大多通过后级DC/DC来完成，一般的DC/DC会有调光(DIMMER)端口，该方案存在如下几个缺点一、成本高，但是可靠性低。二、会对系统的电磁兼容(EMC)产生不利的影响，为了解决 EMC的问题需要加入额外的EMC滤波线路。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种大功率LED灯调光电路，该电路能解决大功率LED灯具的调光问题，同时为了解决可靠性和电磁兼容方面的问题。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该大功率LED灯调光电路， 用于对LED发光电路进行脉冲调制调光，所述LED发光电路包括多颗串接的LED灯、三极管和反馈电阻，所述多颗串接的LED灯中第一颗LED灯的阳极与外接恒流电源正极相连，所述多颗串接的LED灯中最后一颗LED灯的阴极与三极管的集电极相连，三极管的发射极与反馈电阻的第一端相连，反馈电阻的第二端与外接恒流电源负极相连，其特征在于所述LED 调光电路包括一恒流控制器和线性调整管，线性调整管的基极与外接的脉宽调制信号输出端相连，线性调整管的集电极与恒流控制器的输出引脚相连，所述三极管的基极也与恒流控制器的输出引脚相连，所述反馈电阻的第一端与所述恒流控制器的反馈输入引脚相连。与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过在电路中添加一恒流控制器和线性调整管，恒流控制器的输出端作为反馈基准源，用于调节LED发光电路中三极管的VCE电压，确保反馈电阻上的电压恒定，进而确保流过LED发光二极管的电流最大不会超过恒流控制器的输出端除以反馈电阻阻值。此时将脉冲调制信号加于线性调整管，就能完成对LED 发光二极管发的调光功能；本方案可以解决恒流驱动电源不能进行PWM调光的缺点。

图1为本实用新型实施例中大功率LED灯调光电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。如图1所示，该大功率LED灯调光电路，包括型号为AL8400的恒流控制器附和线性调整管Q2、电阻R1，线性调整管Q2的基极与外接的脉宽调制信号输出端PWM相连，线性调整管Q2的集电极与恒流控制器m的输出引脚相连；其中LED发光电路包括多颗串接的 LED灯、三极管Ql和反馈电阻R2，所述多颗串接的LED灯中第一颗LED灯Dl的阳极与外接恒流电源正极相连，所述多颗串接的LED灯中最后一颗LED灯Dn的阴极与三极管Ql的集电极相连，三极管Ql的发射极与反馈电阻R2的第一端相连，反馈电阻R2的第二端与外接恒流电源负极相连；三极管Ql的基极也与恒流控制器m的输出引脚OUT相连，反馈电阻R2 的第一端与恒流控制器W的反馈输入引脚FB相连，电阻Rl的第一端与外接恒流电源正极相连，电阻Rl的第二端与恒流控制器m的输出引脚OUT相连。电容Cl和电容C2为外围元件。本实施例中，线性调整管Q2也为一三极管。利用型号为AL8400的恒流控制器m的反馈引脚输出的02V电压作为反馈基准源，用AL8400的输出调节三极管Ql的VCE电压，确保反馈电阻R2上的电压始终为0 2V，进而确保流过LED灯的电流最大不会超过0 2V/R2，此时将PWM信号加于线性调整管Q2，就能完成对LED灯Dl-Dn的调光功能了。

权利要求1 一种大功率LED灯调光电路，用于对LED发光电路进行脉冲调制调光，所述LED发光电路包括多颗串接的LED灯、三极管Oil)和反馈电阻(R2)，所述多颗串接的LED灯中第一颗LED灯的阳极与外接恒流电源正极相连，所述多颗串接的LED灯中最后一颗LED灯的阴极与三极管Oil)的集电极相连，三极管Oil)的发射极与反馈电阻(R2)的第一端相连，反馈电阻(似)的第二端与外接恒流电源负极相连，其特征在于所述LED调光电路包括一恒流控制器(Ni)和线性调整管(Q2)，线性调整管的基极与外接的脉宽调制信号输出端相连，线性调整管的集电极与恒流控制器(Ni)的输出引脚相连，所述三极管Oil)的基极也与恒流控制器(Ni)的输出引脚相连，所述反馈电阻(R2)的第一端与所述恒流控制器(Ni)的反馈输入引脚相连。

专利摘要本实用新型涉及一种大功率LED灯调光电路，用于对LED发光电路进行脉冲调制调光，LED发光电路包括多颗串接的LED灯、三极管和反馈电阻，多颗串接的LED灯中第一颗LED灯的阳极与外接恒流电源正极相连，最后一颗LED灯的阴极与三极管的集电极相连，三极管的发射极与反馈电阻的第一端相连，反馈电阻的第二端与外接恒流电源负极相连，其特征在于所述LED调光电路包括一恒流控制器和线性调整管，线性调整管的基极与外接的脉宽调制信号输出端相连，线性调整管的集电极与恒流控制器的输出引脚相连，三极管的基极也与恒流控制器的输出引脚相连，反馈电阻的第二端与所述恒流控制器的反馈输入引脚相连。与现有技术相比，本实用新型可以解决恒流驱动电源不能进行PWM调光的缺点。

方法：

第一种：这种调光方法为通过调制LED驱动电流来完成LED灯的调光，由于LED芯片的亮度与LED驱动电流成一定的比例干系，所以我们调节LED驱动电流就可以控制LED灯的明暗。

第二种：这种调光方法被称为模仿调光方法或线性调光方法。该种调光方法的好处是：当驱动电流线性增长或减小时，减小了驱动电流过冲过程中对LED芯片寿命的影响，而且调光电路的抗滋扰性较强。其缺陷则是驱动电流的大小变化过程肯定对LED芯片的色温有一定的影响。

第三种：这种调光方法称之为脉冲宽度调制(PWM)。该种方法是经过调节使驱动电流呈方波状，其脉冲宽度可变，经过对脉冲宽度的调制转变为调制LED灯连续点亮的时间，也同时转变了输入功率，从而到达节能、调光的目标。频率跟平常一样大概在200Hz~10KHz;因为人的眼睛视觉的滞后性，不会感觉得到光源在调光过程中产生的闪耀现象。此种调光方法的好处是能改善LED的散热性能，缺陷是驱动电流的过冲对LED芯片的寿命肯定有一定的影响。

LED调光器的原理有三种

1 波宽控制调光（Pulse Width Modulation，简称PWM） 将电源方波数位化，并控制方波的占空比，从而达到控制电流的目的。

2 恒流电源调控 用模拟线性技术可以轻易调整电流的大小。

3 分组调控 将多颗LED分组，用简单的分组器调控。

扩展资料

对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。 1998 年发白光的 LED 开发成功。这种 LED 是将 GaN 芯片和钇铝石榴石（ YAG ）封装在一起做成。 GaN 芯片发蓝光（ λ p =465nm ，

Wd=30nm ），高温烧结制成的含 Ce3+ 的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出**光发射，峰值 550nm 。

蓝光 LED

基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有 YAG 的树脂薄层，约 200-500nm 。 LED

基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。

对于 InGaN/YAG 白色 LED ，通过改变 YAG

荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温 3500-10000K 的各色白光。

蓝光LED技术，简单来说就是一种更为节能高效的灯光产生方式，同时也能应用到相机、手机等科技产品中。

用蓝光LED技术制造的照明设备，能效更高，大大降低地球能源使用量。根据已有的数据显示，全世界的25%电力都被用于照明作用，而使用LED灯具之后，用于照明的电力降低到4%，而这无疑改变了整个世界。

从1907年LED效应发现到1993中村修二正式发明LED，再到1999年1W的LED灯正式商业化使用，LED经历了将近一百年时间的发展。在此之前，人们一直使用的是上个世纪爱迪生发明的白炽灯泡，而白炽灯泡浪费了绝大部分能量在发热上，大概有九成的电力都被浪费。

LED灯具的出现，极大地降低照明所需要的电力，同样瓦数的LED灯，所需电力只有白炽灯泡的1/10，同时LED具有寿命长、环保、免维护等优点，迅速取代白炽灯的位置。

2012年，中国政府宣布，全面禁止销售和进口100瓦以上的普通照明用白炽灯，陪伴老一辈中国人几十年的白炽灯即将走到历史的尽头。

正如在诺贝尔物理学奖颁奖词中写到的那样：“白炽灯照亮20世纪，而LED灯将照亮21世纪。”

优势：

1、高效节能

一千小时仅耗几度电（普通60W白炽灯十七小时耗1度电，普通10W节能灯一百小时耗1度电）

2、超长寿命

半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时（普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）

3、健康

光线健康光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射（普通灯光线中含有紫外线和红外线）

4、绿色环保

不含汞和氙等有害元素，利于回收和，而且不会产生电磁干扰（普通灯管中含有汞和铅等元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰）

5、保护视力

直流驱动，无频闪（普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪）

6、光效率高

发热小10%的电能转化为可见光（普通白炽灯95%的电能转化为热能，仅有5%电能转化为光能）

7、安全系数高

所需电压、电流较小，发热较小，不产生安全隐患，于矿场等危险场所

8、市场潜力大

低压、直流供电，电池、太阳能供电，于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。

参考资料：

百度百科-LED调光器

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