【導讀】控制系統和光源電器不匹配成了行業(yè)內的通病,同時(shí)LED的多元化也對控制系統也提出了更高的挑戰。如果控制系統和照明設備不配套，可能會(huì )造成燈光熄滅或閃爍，并可能對LED的驅動(dòng)電路和光源造成損壞。本文為大家介紹了LED照明的五種調光控制方式，供大家學(xué)習。
LED的發(fā)光原理同傳統照明不同，是靠P-N結發(fā)光，同功率的LED光源，因其采用的芯片不同，電流電壓參數則不同，故其內部布線(xiàn)結構和電路分布也不同，導致了各生產(chǎn)廠(chǎng)商的光源對調光驅動(dòng)的要求也不盡相同。
因此控制系統和光源電器不匹配也成了行業(yè)內的通病，同時(shí)LED的多元化也對控制系統也提出了更高的挑戰。
如果控制系統和照明設備不配套，可能會(huì )造成燈光熄滅或閃爍，并可能對LED的驅動(dòng)電路和光源造成損壞。
市場(chǎng)上有五種LED照明設備控制方式：
1、前沿切相（FPC)，可控硅調光
2、后沿切相（RPC)MOS管調光
3、1-10VDC
4、DALI(數字可尋址照明接口）
5、DMX512（或DMX)
1、前沿切相控制調光
前沿調光就是采用可控硅電路，從交流相位0開(kāi)始，輸入電壓斬波，直到可控硅導通時(shí)，才有電壓輸入。
其原理是調節交流電每個(gè)半波的導通角來(lái)改變正弦波形，從而改變交流電流的有效值，以此實(shí)現調光的目的。
前沿調光器具有調節精度高、效率高、體積小、重量輕、容易遠距離操縱等優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上占主導地，多數廠(chǎng)家的產(chǎn)品都是這種類(lèi)型調光器。
前沿相位控制調光器一般使用可控硅作為開(kāi)關(guān)器件，所以又稱(chēng)為可控硅調光器在LED照明燈上使用FPC調光器的優(yōu)點(diǎn)是：調光成本低，與現有線(xiàn)路兼容，無(wú)需重新布線(xiàn)。劣勢是FPC調光性能較差，通常致調光范圍縮小，且會(huì )導致最低要求負荷都超過(guò)單個(gè)或少量LED照明燈額定功率。
因為可控硅半控開(kāi)關(guān)的屬性，只有開(kāi)啟電流的功能，而不能完全關(guān)斷電流，即使調至最低依然有弱電流通過(guò)，而LED微電流發(fā)光的特性，使得用可控硅調光大量存在關(guān)斷后LED仍然有微弱發(fā)光的現象存在，成為目前這種免布線(xiàn)LED調光方式推廣的難題。
E-Linker易聯(lián)專(zhuān)業(yè)研發(fā)的前沿切相LED調光驅動(dòng)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)驅動(dòng)電路的“C-TURNOFF”技術(shù)優(yōu)化避免“關(guān)不斷”和“頻閃壞燈”等難題。
匹配E-Linker易聯(lián)前切相LED調光驅動(dòng)的各類(lèi)燈具可以與其他可控硅調光系統完美匹配，為用戶(hù)節省了線(xiàn)材及布線(xiàn)工時(shí)，解決了可控硅LED調光匹配性及不可關(guān)斷的混亂格局。
圖：前沿切相接線(xiàn)原理和前沿切相轉PWM
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2、后沿切相控制調光
后沿切相控制調光器，采用場(chǎng)效應晶體管（FET)或絕緣柵雙極型晶體管（IGBT)設備制成。后沿切相調光器一般使用MOSFET做為開(kāi)關(guān)器件，所以也稱(chēng)為MOSFET調光器，俗稱(chēng)“MOS管”。
MOSFET是全控開(kāi)關(guān)，既可以控制開(kāi)，也可以控制關(guān)，故不存在可控硅調光器不能完全關(guān)斷的現象。
另MOSFET調光電路比可控硅更適合容性負載調光，但因為成本偏高和調光電路相對復雜、不容易做穩定等特點(diǎn)，使得MOS管調光方式?jīng)]有發(fā)展起來(lái)，可控硅調光器仍占據了絕大部分的調光系統市場(chǎng)。
與前沿切相調光器相比，后沿切相調光器應用在LED照明設備上，由于沒(méi)有最低負荷要求，從而可以在單個(gè)照明設備或非常小的負荷上實(shí)現更好的性能，但是，由于MOS管極少應用于調光系統，一般只做成旋鈕式的單燈調光開(kāi)關(guān)，這種小功率的后切相調光器不適用于工程領(lǐng)域。
而諸多照明廠(chǎng)家應用這種調光器對自己的調光驅動(dòng)和燈具做調光測試。然后將自己的調光產(chǎn)品推向工程市場(chǎng)，導致工程中經(jīng)常出現用可控硅調光系統調制后切相調光驅動(dòng)的情況。
這種調光方式的不匹配導致調光閃爍，嚴重的會(huì )迅速損壞電源或調光器。
圖：后沿切相接線(xiàn)原理和后沿切相轉PWM
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3、1-10V調光
1-10V調光裝置內有兩條獨立電路，一條為普通的電壓電路，用于接通或關(guān)斷至照明設備的電源，另一條是低壓電路，它提供參考電壓，告訴照明設備調光級別，0-10V調光控制器之前常用在對熒光燈的調光控制上，現在，因為在LED驅動(dòng)模塊上加上了恒定電源，并且有專(zhuān)門(mén)的控制線(xiàn)路，故0-10V調光器同樣可以支持大量的LED照明燈。
但應用缺點(diǎn)也非常明顯，低電壓的控制信號需要額外增加一組線(xiàn)路，這對施工的要求大大提高。
圖：1-10V接線(xiàn)原理
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4、DALI
DALI標準已經(jīng)定義了一個(gè)DALI網(wǎng)絡(luò )，包括最大的64個(gè)單元（可獨立地址），16個(gè)組及16個(gè)場(chǎng)景。DALI總線(xiàn)上的不同照明單元可以靈活分組，實(shí)現不同場(chǎng)景控制和管理。
在實(shí)際應用中，一個(gè)典型的DALI控制器控制多達40～50盞燈，可分成16個(gè)組，同時(shí)能夠并行處理一些動(dòng)作。在一個(gè)DALI網(wǎng)絡(luò )中，每秒能處理30～40個(gè)控制指令。這意味著(zhù)控制器對于每個(gè)照明組，每秒需要管理2個(gè)調光指令。
DALI并不是真正的點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )，它是代替1～10V電壓接口控制鎮流器。相對于傳統的1-10V調光，DALI的優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)節點(diǎn)都具備唯一地址碼，并且帶反饋，更遠距離調光不會(huì )像1-10V那樣出現信號衰減，但是工程實(shí)踐中這個(gè)距離還是不宜超過(guò)200米。
顯然DALI不適合LED照明控制，一個(gè)DALI網(wǎng)絡(luò )只能控制21盞全彩LED燈具。DALI是面向傳統照明控制的，注重的是系統的靜態(tài)控制及可靠性、穩定性、兼容性。
而LED照明系統的規模遠遠大于DALI系統，主要追求燈具藝術(shù)效果表現力，適當的兼顧系統的智能化，這就要求系統需要接入更大的總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，具有無(wú)限擴展能力和較高的場(chǎng)景刷新能力。
因此，DALI系統在大型照明工程中往往作為一個(gè)子系統被并入其他總線(xiàn)系統。E-Linker易聯(lián)的COS系統即可完美兼容DALI系統。DALI調光的優(yōu)點(diǎn)不用贅述，缺點(diǎn)仍然是令人討厭的信號線(xiàn)布置和高企的價(jià)格。
值得一提的是目前的DALI調光驅動(dòng)為了確保單片機隨時(shí)處于待命狀態(tài)，在關(guān)燈時(shí)仍然需要待機耗電。配備E-Linker易聯(lián)的調光器可以在關(guān)燈時(shí)物理斷電，避免待機時(shí)的能源損耗。
圖：DALI接線(xiàn)原理
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5、DMX512調光
DMX512協(xié)議最先是由USITT（美國劇院技術(shù)協(xié)會(huì )）發(fā)展成為從控制臺用標準數字接口到控制調光器的方式。
DMX512超越了模擬系統，但不能完全代替模擬系統。DMX512的簡(jiǎn)單性、可靠性（假如能夠正確安裝和使用的話(huà)）以及靈活性使其成為資金允許情況下選擇的一種協(xié)議。
在實(shí)際應用中，DMX512的控制方式，一般是將電源和控制器設計在一起。
由DMX512控制器控制8～24線(xiàn)，直接驅動(dòng)LED燈具的RBG線(xiàn)，但是在建筑亮化工程中，由于直流的線(xiàn)路衰弱大，要求在12米左右就要安裝一個(gè)控制器，控制總線(xiàn)為并行方式，因此，控制器的走線(xiàn)非常的多，很多場(chǎng)合甚至無(wú)法施工。
DMX512的接收器需設置地址，讓它能明確接收調光指令，這在實(shí)際應用中也非常不方便。多個(gè)控制器互聯(lián)來(lái)控制復雜的照明方案，操作軟件設計的也會(huì )比較復雜。
因此，DMX512比較適合燈具集中在一起的場(chǎng)合，如舞臺燈光。
圖：DMX512接線(xiàn)原理
綜上所述，DMX控制器的主要缺點(diǎn)在于需要特別的接線(xiàn)布局和類(lèi)型，并需要一定的編程，以便設置基本顏色和場(chǎng)景，這對后期維護的成本較大。
