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PWM調(diào)光的優(yōu)缺點,輕松了解LED調(diào)光小“秘密”

來源:    2017-02-05

  PWM調(diào)光是目前比較主流的一種應用在LED調(diào)光產(chǎn)品中的一種調(diào)光技術(shù)。在模擬信號的電路中,以數(shù)字方式輸出控制燈具的亮度變化。這種調(diào)光方式相比較于傳統(tǒng)的模擬信號調(diào)光有很多的優(yōu)勢,當然在某些方面也存在著一定的缺陷,具體有哪些優(yōu)缺點呢?

  我們先看pwm調(diào)光的基本原理,其實在產(chǎn)品的實際應用中,可以理解為在LED的負載中串入一個MOS開關(guān)管,這串LED的陽極用一個恒流源供電。然后用一個PWM信號加到MOS管的柵極,以快速地開關(guān)這串LED從而實現(xiàn)調(diào)光。pwm調(diào)光的優(yōu)點非常明顯,有以下幾點:

  第一, pwm調(diào)光,調(diào)光精準。

  調(diào)光精準是數(shù)字信號調(diào)光共通的一個顯著的特點,因為pwm調(diào)光利用的是脈沖波形信號,精度高。

  第二, pwm調(diào)光,沒有色偏。

  在整個調(diào)光范圍內(nèi),由于LED電流要么處于最大值,要么被關(guān)斷,通過調(diào)節(jié)脈沖占空比來改變LED的平均電流,所以該方案能避免在電流變化過程中出現(xiàn)色偏。

  第三, pwm調(diào)光,可調(diào)范圍大。

  PWM調(diào)光頻率一般為200Hz(低頻調(diào)光)一20kHz以上(高頻調(diào)光)。

  第四, pwm調(diào)光,沒有頻閃。

  只要PWM調(diào)光頻率高于100 Hz,就觀察不到LED的閃爍現(xiàn)象。不會改變恒流源的工作條件(升壓比或降壓比),也不可能發(fā)生過熱問題。但是,PWM脈寬調(diào)光也有要注意的問題。首先是脈沖頻率的選擇:因為LED是處于快速開關(guān)狀態(tài),假如工作頻率很低,人眼就會感到閃爍。為了充分利用人眼的視覺殘留現(xiàn)象,它的工作頻率應當高于100Hz,最好為200Hz。

  pwm調(diào)光的缺點是什么呢?調(diào)光引起的噪聲是一個,雖然200Hz以上人眼無法察覺,可是一直到20kHz卻都是人耳聽覺的范圍。這時候就有可能會聽到絲絲的聲音。解決這個問題有兩種方法,一是把開關(guān)頻率提高到20kHz以上,跳出人耳聽覺的范圍。但是頻率過高也會引起一些問題,因為各種寄生參數(shù)的影響,會使脈沖波形(前后沿)產(chǎn)生畸變。這就降低了調(diào)光的精確度。另一種方法是找出發(fā)聲的器件而加以處理。實際上,主要的發(fā)聲器件是輸出端的陶瓷電容,因為陶瓷電容通常都是由高介電常數(shù)的陶瓷所做成,這類陶瓷都具有壓電特性。在200Hz的脈沖作用下就會產(chǎn)生機械振動而發(fā)聲。解決的方法是采用鉭電容來代替。不過,高耐壓的鉭電容很難得到,而且價錢很貴,會增加一些成本。

  總結(jié)一下,pwm調(diào)光優(yōu)勢就是:應用簡單、效率高、精度高,調(diào)光效果好。缺點是由于一般LED驅(qū)動器都基于開關(guān)電源原理,如果PWM調(diào)光的頻率為200~20kHz之間時,LED調(diào)光電源周圍的電感和輸出電容容易產(chǎn)生人耳聽得見的噪聲。此外,在進行PWM調(diào)光時,調(diào)節(jié)信號的頻率與LED驅(qū)動芯片對柵極控制信號的頻率越接近,線性效果就越差。

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