可控硅产品在LED调光领域的优劣势分析

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概述
普通的白炽灯和卤素灯通常采用可控硅(晶闸管)来调光。因为白炽灯和卤素灯是一个纯阻器件,它不要求输入电压一定是正弦波,因为它的电流波形永远和电压波形一样,所以不管电压波形如何偏离正弦波,只要改变输入电压的有效值,就可以调光。采用可控硅(晶闸管)就是对交流电的正弦波加以切割而达到改变其有效值的目的。负载是和可控硅(晶闸管)开关串联的。 改变可变电阻的分压比就可以改变其导通角,从而实现改变其有效值的目的。通常这个电位器带一个开关,接在n的输入端,用于开关灯。除了可控硅(晶闸管)以外,还有晶体管后沿调光技术等等,因为它们的基本问题是相同的,就不在此介绍了。

可控硅(晶闸管)调光的缺点
1.可控硅(晶闸管)破坏了正弦波的波形,从而降低了功率因素值,通常PF低于0.5,而且导通角越小时功率因素越差(1/4亮度时只有0.25)。
2.同样,非正弦的波形加大了谐波系数。
3.非正弦的波形会在线路上产生严重的干扰信号(EMI)
4.在低负载时很容易不稳定,为此还必须加上一个泄流电阻。而这个泄流电阻至少要消耗1-2瓦的功率。
5.在普通可控硅(晶闸管)调光电路输出到LED的驱动电源时还会产生意想不到的问题,那就是输入端的LC滤波器会使可控硅(晶闸管)产生振荡,这种振荡对于白炽灯是无所谓的,因为白炽灯的热惯性使得人眼根本看不出这种振荡。但是对于LED的驱动电源就会产生音频噪声和闪烁。

可控硅(晶闸管)调光的优势
可控硅(晶闸管)调光虽然有那么多的缺点和问题,但是,它却有着一定的的优势,那就是它已经和白炽灯卤素灯结成了联盟,占据了很大的调光市场。如果LED想要取代可控硅(晶闸管)调光的白炽灯和卤素灯灯具的位置,就也要和可控硅(晶闸管)调光兼容。   具体来说,在一些已经安装了可控硅(晶闸管)调光的白炽灯或卤素灯的地方,墙上已经安装了可控硅(晶闸管)的调光开关和旋钮,墙壁里也已经安装了通向灯具的两根连接线。要更换墙上的可控硅(晶闸管)开关和要增加连接线的数目都不是那么容易,最简单的方法就是什么都不变,只要把灯头上的白炽灯拧下,换上带有兼容可控硅(晶闸管)调光功能的LED灯泡就可以。这种战略就像led日光灯一样,最好做成和现在的T10、T8荧光灯尺寸大小完全一样,不需要专业电工,普通老百姓就可以直接更换,那就可以很快普及。因此国外很多生产LED驱动IC的厂商都开发出了可以兼容现有可控硅(晶闸管)调光的IC来。 和一般反激式的IC不同之处在于它们都可以检测出可控硅(晶闸管)的导通角来确定LED的电流以进行调光,我们不准备来详细介绍它们的工作原理和性能,因为我们并不认为这是LED调光的方向。


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