LED照明灯调光电路的特点及实现方案

田波

随着电子设备的不断发展，LED照明灯已经普遍应用在人们的生活中，对人们生活带来一定便利。因此，有必要加强对LED照明灯调光电路的特点以及实现方案的研究。本文围绕模拟调光的主要特点及实现方案、PWM调光的主要特点及实现方案、TRIAC调光的主要特点及实现方案三个方面展开讨论，详细分析看LED电源的几种调光方法的应用特点，通过对这三种调光方式进行比较，能有效加强对调光电路的了解和掌握。

【关键词】LED照明灯 模拟调光 PWM调光

在使用LED照明灯时，需要根据环境的亮度，对LED的亮度进行相应的调整。因此，需要LED照明灯的驱动电源具有调节亮度的功能。现阶段，LED照明灯的调光方式主要包括模拟调光、数字调光等，这些调光方式具有各自的特点以及优势，通过加强对不同调光方式的研究，能有效实现LED照明灯调光方式的不断发展，进而促进LED照明灯驱动电源具有较好的调光能力，保证LED照明灯在不同环境下的良好使用。

1 PWM调光的主要特点及实现方案

1.1 PWM调光的主要特点

PWM调光是在脉宽调制信号的作用下，反复调节LED驱动器的开关状态，来实现对LED平均电流的控制。与模拟调光方式相比较，PWM调光具有以下优点：

（1）颜色的一致性较好，亮度级别高，并且能有效避免出现色偏的现象；

（2）具有较大的调光范围以及更好的线性度，不会出现闪烁现象；

（3）LED驱动器具有较高的转换效率，调光比较高。

该调光方式具有以下主要缺点：

（1）需要配置调光调光源，并且成本与模拟调光相比较高；

（2）如果PWM信号频率处于某一范围内，将导致LED驱动器内的输出电容器在调光过程中产生噪音。

1.2 PWM调光的实现方案

现以安森美公司制造恒流源为例，展开对PWM调节实现方案的研究，该恒流源的最高输入电压可达30V，并且由于恒流源可编程的特点，输出电流可以在外部电阻的作用下进行编程，能作为3W的LED照明灯的驱动器。在由该恒流源组成的PWM调光电路中，调光信号将经过恒流源的一个接入口来发挥作用，由于只有在与恒流源与发光二极管相互接触时，才能促使LED照明灯正常运行并发光，所以二极管的亮灭都受到调光信号控制，进而调节LED照明灯的亮度，实现调光的目的。

2 模拟调光的主要特点及实现方案

2.1 模拟调光的主要特点

模拟调光是在利用直流电压信号的基础上，使LED驱动电源的输出电流能够连续的变化，进而实现对LED照明灯亮度的调节。该调光方式的特点为调光信号是模拟量，并且驱动器输出电流是连续变化的，从而促使LED亮度调节具有连续性的特点。模拟调光的主要优点在于电路简单、操作方便，并且不存在闪烁现象，可通过调节电路中的电阻值来实现LED内电流的改变，进而实现LED照明灯亮度的调节。该调节方式的主要缺点包括亮度调节范围窄、驱动器转换效率低等。

2.2 模拟调光的实现方案

模拟调光主要包括镜像电流源、基准电压源、内部稳压器以及超快恢复二极管等。其中镜像电流源是由运算放大器、效应管以及电阻等组成，在电流通过镜像电流源时，其电流值可与LED照明灯穿的平均电流成一定比例。基准电压源主要是用于接收模拟调光信号，并且调光信号在低通滤波器的作用下能避免出现高频干扰现象。模拟调光电路中的恒流控制电路还有比较器、滞后电路以及效应管等部分组成的，能保证电路中电流的连续稳定输送，有利于实现LED亮度调节顺利完成。其中用来维持电路中电流稳定的设备有电感器与LED灯串等。在分析模拟调光电路运行过程可以发现，当调光信号的输入电压大于电阻器的电压时，将导致流过LED电路的电流按照线性比例增加，并且在LED经过镜像电流源时，将促使镜像电流源的电流有所增加，从而使电阻器的电压相应增大。如果调光信号的输入电压小于电阻器电压时，将造成相反的效果，将促使比较器的输出电压保持在低电平程度。在LED电路电流下线性减少的同时，电阻器的电压将相应减小。通过以上分析可以发现，在改变调光信号的输出电压时，将促使LED电路的电流发生相应变化，进而实现调节LED照明灯亮度的目的。

3 TRIAC调光的主要特点及实现方案

3.1 TRIAC调光的主要特点

LED照明灯的调节亮度作用主要是通过TRIAC调光来实现的，在利用该技术调节亮度时需要具备以下两个条件：

（1）确保调光的效果不变；

（2）保证原调光器在TRIAC的作用下不发生改变。

TRIAC调光技术具有的优点包括调节速度快、成本低、实时调整以及调光精度高等特点。但是由于TRIAC调光作业是在斩波方式下实现的，将无法输出正弦波电压，因此，将导致在调节亮度时，出现大量的谐波，不利于促使TRIAC调光实现良好的调节效果。

3.2 TRIAC调光的实现方案

TRIAC调光已经广泛使用在LED驱动器中，利用该调光方式推出的LED驱动器适用于商业以及家庭照明等多种领域[2]。例如，M3445便是支持TRIAC调光的一种LED驱动器，属于恒流控制器，能实现改变开关频率以及固定关断时间的作用。该驱动器具有较高的电源效率，能同时驱动多个LED照明灯。该驱动器的工作原理是利用其内部的检测器以及译码器，在对TRIAC斩波信息进行检测并译码后获得调光信号，再利用调光信号来对LED照明灯亮度进行对应的调节。应用TRIAC调光方式能有效保证在较宽的调光范围内实现对LED照明灯进行无闪烁调光，并且在结合相应的填谷电路后，能显著提高LED驱动器的功率因素，实现对多个LED照明灯的调节。

4 结论

综上所述，LED照明燈已经普遍使用在人们的生活以及办公中，并且随着环境亮度的变化，对LED照明灯亮度的需求不同。LED照明灯的调光电路是现阶段技术人员的研究重点，对LED照明灯的良好发展有重要影响。通过研究模拟调光、PWM调光以及TRIAC调光的特点以及实现方案能有效实现调光技术的不断发展，从而促使驱动电源满足LED照明灯的使用需求，进而充分发挥LED照明灯在人们生活中的良好作用。

参考文献

[1]陈海东.LED照明灯单火线调光系统设计[D].湖南工业大学，2016.

[2] 陈飘萍.一种精确调光的LED电源设计[J].科技经济导刊，2016（10）：87+84.

作者单位

陕西航空技师学院 陕西省汉中市 723000