現(xiàn)階段LED照明調(diào)光方案解析
5、四段調(diào)光
在照明這種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),最可行的標(biāo)準(zhǔn),就是原來的標(biāo)準(zhǔn)。最容易的方案,就是不需改變現(xiàn)狀。
LED 照明產(chǎn)業(yè)是一種漸進(jìn)演變,不能改變現(xiàn)有照明系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè) (infra-structure)。不管是燈具造型 (PAR38, PAR30, A19, MR16, T8, T12),燈具接頭 (E27, E26, E17, G13 for T8, T12),都很難再改變。到目前為止,比較成功的LED照明的產(chǎn)品,都是造型和使用方式與傳統(tǒng)的燈泡和燈管很類似。日系LED照明廠在造型方面通常比較會沿用傳統(tǒng)風(fēng)格。比起造型怪異的省電燈泡,古典造型的LED燈泡自然會更受到消費(fèi)者的喜愛。
我們可以推測,最可行的調(diào)光方式,就是不制定新標(biāo)準(zhǔn),不改變現(xiàn)況,不需要改變接線,不增加任何調(diào)光器,就能達(dá)到調(diào)光功能的一種方案。在這樣的條件之下,我們直覺想到可以利用的,就只有在最基本的wall switch 上動腦筋了。
四段調(diào)光——在臺灣大部分家庭的客廳,都裝有可切換燈泡數(shù)目的控制裝置。其原理是有一塊控制板,裝在客廳吊燈上方。當(dāng)墻壁開關(guān)切換數(shù)次,控制板就透過幾個繼電器 (relay) 來改變點(diǎn)亮燈泡的數(shù)目。
但是四段調(diào)光器必須外接線路板,而且是改變點(diǎn)燈的數(shù)目。如何把四段調(diào)光做進(jìn)單一燈泡之內(nèi),的確需要創(chuàng)意。以往有使用MCU來偵測墻壁開關(guān)切換次數(shù),并改變螢光燈電子安定器的輸出功率,但是線路板元件相當(dāng)多,成本也不低。
6、EZ Dimming
就是採取用四段調(diào)光的基本概念,但把調(diào)光功能內(nèi)建在一顆MSOP-10的 LED驅(qū)動器 之內(nèi),沒有任何其他外接零件的需要。同時在各段調(diào)光準(zhǔn)位時,都能維持高效率與高功因。因?yàn)镋Z Dimming結(jié)合了正弦降壓線路(sinusoidal buck),或正弦正激線路 (sinusoidal forward) 的專利驅(qū)動技術(shù), 所以能輕易達(dá)到這種高功因、高效率、線路最小、成本最低的調(diào)光方案。
EZ dimming偵測wall switch切換次數(shù),來改變調(diào)光準(zhǔn)位。自全亮開始,循序降到六分亮,四分亮,二分亮。并且在任何調(diào)光階段,都維持高于0.90的功因、高于80%的效率。切換柔和,完全沒有突波電流或噪音的現(xiàn)象。線路精簡,幾乎是零增加硬體成本。
比較其他各式現(xiàn)有的調(diào)光方案,EZ Dimming不只是賦有超越性的功能優(yōu)勢,而且不需要改變接線或任何硬體設(shè)備,裝置成本最低。只要將傳統(tǒng)的燈泡、日光燈管或者省電燈泡拆卸下來,再裝上一顆配有EZ Dimming的LED燈泡或燈管,立即可以將一個原先毫無調(diào)光功能的照明器具或系統(tǒng),改成一個具有調(diào)光功能、節(jié)能環(huán)保的照明系統(tǒng)。
圖1 GM6182 高功因、高效率、具有EZ Dimming 功能的LED 驅(qū)動器
圖2 EZ Dimming 四段調(diào)光的準(zhǔn)位
說明: 左側(cè)A燈進(jìn)行四段調(diào)光,右側(cè)B燈維持全亮度
左上: A燈全亮 右上: A燈60%亮 右下:A燈40%亮 左下: A燈20%亮
表3 EZ Dimming 四段調(diào)光準(zhǔn)位的功因
結(jié)論
照明消耗發(fā)電系統(tǒng)的20%電力。近年來,世界各國相繼立法,欲淘汰低效率的白熾燈。省電燈泡雖然價格低廉,發(fā)光效率也很高,但是其含汞及使用大量玻璃,很不符合環(huán)保宗旨。LED照明具有比省電燈泡更環(huán)保、不放射紫外線等優(yōu)點(diǎn),但是目前價格偏高。所以LED照明需要提供一個省電燈泡所欠缺的調(diào)光功能,才能在這一波的白熾燈替代潮流中,很快爭取到主要的市場占有率。
若能讓所有現(xiàn)有照明系統(tǒng)都改成高效率,而且具有調(diào)光功能的LED照明器具,對全世界環(huán)保節(jié)能將有很大貢獻(xiàn)。
現(xiàn)有的硅控調(diào)光器、電子市調(diào)光器、遙控調(diào)光器都有許多難以克服的缺點(diǎn)。EZ Dimming結(jié)合了正弦降壓線路,或正弦正激線路的專利驅(qū)動技術(shù),所以能達(dá)到高功因、高效率、最低成本、立即可用的調(diào)光方案。EZ Dimming無疑是最佳的調(diào)光方式,也是協(xié)助LED照明完成第三次照明革命的重要發(fā)明之一。
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