使用PWM输出的恒压电源给灯带调光

使用PWM输出的恒压电源给灯带调光

概述

当前越来越多的长条灯带和广告灯箱需要通过调光功能来进一步节约能源,常用的主要有两种调光方法,一种是恒流调光法,另一种是PWM调光法。本文对这两种方法进行了比较,并说明了PWM调光优于恒流的原因。

定义

脉宽调制(PWM)模式:输出电压和电流在0和额定值之间的快速开关,这意味着LED在关闭和在额定电流两种状态下工作。PWM占空比决定了LED的亮度。如下图所示LED被调到大约25%的亮度。25%的时间电流处于正常工作状态,75%的时间电流输出关闭。

图1 PWM模式电流波形(来自Lutron应用说明#360)

恒流模式:该驱动器降低了输出电流,进入恒流模型。然后LED电源输出电流连续减小,使LED灯变暗。

图2恒流模式电流波形(来自Lutron应用程序注释#360)

两种模式的对比

  1. 色温一致性

大部分的LED光特性随工作电流的变化而变化,因此对于对色温敏感的应用,工程师可能不得不选择PWM模式。

  • 精准度

当设计10%的可调光灯具时,大多数恒流电源的精度通常为+/-3%,这意味着10%水平的实际输出可以在7%-13%之间变化(优特电源的驱动可以达到9-11%)。而PWM模式可实现1%的调光,且变化范围为0.95~1.05%,对人眼影响不明显。

  • 调光状态下每串电流均衡

当驱动器进入恒流模式时,每个LED灯带的稳流器将无法调节电流,因此,如果有多串灯并行,我们不知道每一串灯上的电流是多少。

图3显示了恒流调光解决方案。带线性稳压器的LED灯是由恒流电源驱动的。假设我们必须使用一个250W电源来驱动6个灯带或广告灯箱,每个模块都有700 mA线性稳流器。LED两端的电压在51 V左右,3V是线性稳流器的压降,以确保它的工作。

图3.100%输出恒流解决方案

  因此,当达到100%的输出时,模块工作的很好。

  现在让我们看看当我们把它调到2.4A时会发生什么。为了实现较低的输出电流,LED电源必须将输出电压降低到52 V左右,这样线性电流调节器就不能工作,并且无法将电流调节到700 mA左右,因此电流会不平衡,我们不知道每串灯带上有多少电流。

图4.输出为60%的恒流解决方案

而目前市场上主流恒压电源只能提供最低10%的调光,这实际上还不足以满足大多数灯带的调光应用要求。优特电源恒压电源最低调光可达2%能够满足大多数的设计目标。图5显示了优特电源的可调光恒压驱动与线性稳流器一起工作。通过这种PWM调光输入,每个串的电流都是700 mA,而调光的差异只是PWM占空比大小。

图5.60%输出的优特电源恒压解决方案

与明纬电源的HLG/ELG解决方案相比,PWM调光不存在调光器“dead-travel”的问题。详见链接(https://www.meanwell.com/newsInfo.aspx?c=5&i=610)。

 (a)满载(长度)结果产生最好的调光表现;(b) 负载70% 则显示了不完美调光效果; (c) 负载30% 显示了最差的调光结果,因为可调光范围太窄。

结论

与恒流模式相比,PWM模式恒压LED电源具有很大的优势,且成本不高。它更适用于终端用户对光质量的要求较高的应用场合。并且优特电源的恒压电源涵盖50-480W的输出功率范围,请通过[email protected]与我们联系,以便获得更多详细信息。

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