随著(zhe)全球LED商業照(zhào)明(míng)市場(chǎng)的(de)興起，包括中國在内的(de)衆多(duō)LED制造廠商紛紛将LED商業照(zhào)明(míng)産品放在了(le)市場(chǎng)開發的(de)重要位置上。特别是由于近期日本、歐美(měi)等主要市場(chǎng)對(duì)LED照(zhào)明(míng)産品提出了(le)高(gāo)效率、長(cháng)壽命、高(gāo)功率因數、靈活擴展、可(kě)調光(guāng)等方面的(de)要求，使得(de)LED驅動IC及電源行業面臨著(zhe)一次新的(de)變革。因此在未來(lái)兩年，可(kě)控矽調光(guāng)電源的(de)智能調光(guāng)尤其是在商業照(zhào)明(míng)中的(de)應用(yòng)比重将有望得(de)到快(kuài)速提高(gāo)。
當前面臨的(de)主要挑戰在于LED光(guāng)源價格在不斷下(xià)降，但驅動電子技術并沒有很大(dà)的(de)革新，價格一直居高(gāo)不下(xià)，成本上有壓力。其次，由于LED照(zhào)明(míng)多(duō)采用(yòng)電流驅動模式，而現有的(de)調光(guāng)器多(duō)是電壓調光(guāng)，所以在兼容性方面的(de)挑戰也(yě)相當大(dà)。此外，電源的(de)輕薄化(huà)趨勢也(yě)要求LED驅動器要有更小的(de)體積。而作爲消費者，LED照(zhào)明(míng)産品需要借助驅動IC調光(guāng)技術提供給消費者獨特的(de)感官體驗。
據調查分(fēn)析報告，美(měi)國市場(chǎng)目前對(duì)調光(guāng)産品需求較大(dà)，幾乎100%都是調光(guāng)産品。歐洲市場(chǎng)少一點，但也(yě)占較大(dà)比例。此外，智能LED燈泡今年有可(kě)能會出現大(dà)規模商用(yòng)。而這(zhè)其中絕大(dà)部分(fēn)調光(guāng)産品都是配合可(kě)控矽調光(guāng)器使用(yòng)的(de)。因此針對(duì)可(kě)控矽調光(guāng)的(de)LED照(zhào)明(míng)産品的(de)研究顯得(de)很有意義。
1、可(kě)控矽調光(guāng)是什(shén)麽？
分(fēn)析傳統白熾燈、鹵素燈等調光(guāng)系統，因爲與LED燈相比，白熾燈和(hé)鹵素燈是純阻性器件，這(zhè)也(yě)意味著(zhe)它的(de)電流波形和(hé)電壓波形永遠(yuǎn)是一樣的(de)，當采用(yòng)可(kě)控矽來(lái)調光(guāng)時(shí)，輸入電壓波形因可(kě)控矽導通(tōng)角度變化(huà)而偏離正弦波，也(yě)是改變輸入電壓的(de)有效值，可(kě)以實現調光(guāng)的(de)目的(de)。
可(kě)控矽調光(guāng)電源中帶一個(gè)開關，接在n的(de)輸入端，用(yòng)于控制燈的(de)開關。可(kě)控矽導通(tōng)過程中，改變其内部可(kě)調電阻的(de)分(fēn)壓比，改變其導通(tōng)角，可(kě)以改變其輸出電壓有效值，從而實現調光(guāng)功能。除了(le)可(kě)控矽以外，還(hái)有晶體管前沿、後沿調光(guāng)技術等，基本原理(lǐ)都差不多(duō)。
2、可(kě)控矽調光(guāng)的(de)缺點和(hé)問題有哪些？
在用(yòng)可(kě)控矽調光(guāng)時(shí)，還(hái)是會存在如下(xià)的(de)一系列問題。
(1)調光(guāng)過程中，随著(zhe)内部導通(tōng)角的(de)變化(huà)，輸入電壓正弦波被可(kě)控矽破壞了(le)，從而降低了(le)功率因素值(PF)，通(tōng)常PF低于0.5，而且在調光(guāng)時(shí)，随著(zhe)導通(tōng)角越小，功率因素值越來(lái)越低(1/4亮度時(shí)隻有0.25)。
(2)如上，輸入電壓正弦波被破壞了(le)，非正弦的(de)波形加大(dà)了(le)諧波系數。
(3)LED驅動電路中輸入非正弦的(de)電壓波形會在線路上産生嚴重的(de)幹擾信号(EMI)。
(4)調光(guāng)過程中在低負載時(shí)很容易因爲維持電流不足而出現不穩定現象，解決措施是必須加上一個(gè)洩流電阻。通(tōng)常情況下(xià)這(zhè)個(gè)洩流電阻至少要消耗1-2瓦的(de)功率，這(zhè)降低了(le)恒流源電路的(de)效率。
(5)在使用(yòng)可(kě)控矽調光(guāng)電路對(duì)白熾燈調光(guāng)時(shí)，當輸入端的(de)LC濾波器與可(kě)控矽産生振蕩時(shí)，由于白熾燈的(de)熱(rè)慣性，人(rén)眼根本看不出這(zhè)種振蕩。而當可(kě)控矽調光(guāng)電路與LED驅動電路配套使用(yòng)時(shí)，會産生音(yīn)頻(pín)噪音(yīn)和(hé)閃爍，這(zhè)往往是不可(kě)接受的(de)。
3、可(kě)控矽調光(guāng)的(de)優勢是什(shén)麽？
照(zhào)明(míng)市場(chǎng)發展至今，盡管可(kě)控矽調光(guāng)電源存在著(zhe)諸多(duō)的(de)缺點和(hé)問題，但是，因其發展曆史悠久，技術成熟穩定，已經和(hé)白熾燈還(hái)有鹵素燈完美(měi)的(de)結合起來(lái)，占據了(le)很大(dà)的(de)調光(guāng)市場(chǎng)。在絕大(dà)部分(fēn)區(qū)域的(de)調光(guāng)場(chǎng)所，這(zhè)些已經安裝了(le)可(kě)控矽調光(guāng)的(de)白熾燈或鹵素燈的(de)地方，消費者已經在牆壁上安裝了(le)通(tōng)向燈具的(de)兩根連接導線，同時(shí)也(yě)在牆壁上安裝了(le)可(kě)控矽調光(guāng)器的(de)開關盒以及旋鈕。對(duì)于消費者來(lái)說，如果能夠隻是單純的(de)更換燈頭上的(de)白熾燈或鹵素燈，而不用(yòng)去更換牆壁上的(de)可(kě)控矽開關或者另外的(de)去增加連接線的(de)數目，那是比較簡單的(de)方案，也(yě)是比較爲普遍消費者所能夠接受的(de)一種做(zuò)法。這(zhè)意味著(zhe)LED照(zhào)明(míng)産品真正如果想要去完全取代替換白熾燈和(hé)鹵素燈燈具在和(hé)可(kě)控矽調光(guāng)器配合的(de)可(kě)調光(guāng)應用(yòng)場(chǎng)合，那必須要與可(kě)控矽調光(guāng)兼容。這(zhè)也(yě)是目前LED驅動IC的(de)開發設計人(rén)員(yuán)所共同需要面對(duì)的(de)一個(gè)難題。如何針對(duì)可(kě)控矽調光(guāng)以及LED特殊的(de)驅動方式，開發出合适的(de)IC顯得(de)那麽重要。
4、兼容可(kě)控矽調光(guāng)的(de)問題和(hé)缺點是什(shén)麽？
目前爲止，很多(duō)大(dà)芯片公司都推出了(le)專門與現有可(kě)控矽調光(guāng)相匹配兼容的(de)芯片以及解決方案，但是，目前這(zhè)些解決方案還(hái)是會存在些不足。同時(shí)，兼容可(kě)控矽調光(guāng)的(de)LED目前還(hái)是在市場(chǎng)推廣中受限制，市場(chǎng)接受度還(hái)不是那麽高(gāo)，原因如下(xià)：
(1)可(kě)控矽技術發展至今，已經是一個(gè)具有半個(gè)多(duō)世紀的(de)陳舊(jiù)技術。它具有很多(duō)如前所述的(de)缺點，是一種早該淘汰的(de)技術。社會發展需要一種更加先進、更加智能化(huà)的(de)産品來(lái)替換它。
(2)目前兼容可(kě)控矽調光(guāng)的(de)LED驅動IC，很多(duō)自稱具有PFC，可(kě)以實現較高(gāo)的(de)功率因素，實際上它隻改善了(le)負載的(de)功率因素，使整體電路看上去更加接近純阻性，而實際上并沒有改善包括可(kě)控矽在内的(de)整個(gè)系統的(de)功率因素。
(3)如上所述，爲了(le)保持可(kě)控矽的(de)維持電流不足，很多(duō)兼容可(kě)控矽的(de)LED調光(guāng)系統都需要額外加上洩流電阻，從而增加損耗，使得(de)LED調光(guāng)系統的(de)整體效率都十分(fēn)低下(xià)，這(zhè)完全損壞了(le)LED的(de)高(gāo)能效的(de)初衷。
(4)目前可(kě)控矽調光(guāng)LED系統市場(chǎng)發展參差不齊，真正完全匹配兼容所有可(kě)控矽調光(guāng)器的(de)LED驅動基本上沒有，這(zhè)無形中增加了(le)很大(dà)的(de)開發任務。此外，真正匹配所有可(kě)控矽調光(guāng)器的(de)LED驅動還(hái)有待長(cháng)時(shí)間的(de)可(kě)靠性驗證。
(5)安裝可(kě)控矽調光(guāng)的(de)白熾燈和(hé)鹵素燈所占的(de)比例不到萬分(fēn)之一，而在牆裏安裝可(kě)控矽開關的(de)比例在可(kě)控矽調光(guāng)的(de)燈具裏連萬分(fēn)之一都不到，因爲絕大(dà)多(duō)數安裝可(kě)控矽調光(guāng)的(de)都是台燈、床頭燈、立燈。更何況市面上有幾十種不同規格的(de)可(kě)控矽和(hé)晶體管調光(guāng)開關，實際上所開發的(de)IC根本不可(kě)能兼容所有的(de)可(kě)控矽開關，而隻能兼容其中的(de)一小部分(fēn)。
(6)LED是一種全新的(de)創世紀的(de)技術，它有著(zhe)無可(kě)比拟的(de)優越性。面對(duì)日益成熟的(de)可(kě)調光(guāng)LED照(zhào)明(míng)産品市場(chǎng)的(de)需求，可(kě)控矽調光(guāng)LED驅動的(de)開發需要持之以恒的(de)進行。
由于可(kě)控矽調光(guāng)電源廣泛使用(yòng)于白熾燈等傳統照(zhào)明(míng)市場(chǎng)，簡單容易被消費者所使用(yòng)，符合人(rén)們的(de)使用(yòng)習(xí)慣。所以推廣LED可(kě)控矽具有很好的(de)市場(chǎng)前景。然而，在目前絕大(dà)多(duō)數LED調光(guāng)的(de)應用(yòng)場(chǎng)合，可(kě)控矽調光(guāng)在電路的(de)功率因數、調光(guāng)閃爍等調光(guāng)性能和(hé)造價等方面還(hái)需進一步做(zuò)出努力，以擴大(dà)可(kě)控矽調光(guāng)在LED照(zhào)明(míng)調光(guāng)的(de)應用(yòng)範圍。
