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温故知新:LED照明五种调光方式

技术交流2019年03月13日 13:32来源: 数智网 CSHIA俱乐部
  智能照明由于高效节能、管理简单、控制多样化等市场优势,使其在智能家居行业占据了重要的地位。然而目前智能照明比较难解决的技术问题就是LED调光,那么当前LED照明设备的调光方式是什么呢?
 
  市场上有五种LED照明设备控制方式:
 
  1. 前沿切相(FPC) 可控硅调光
  2. 后沿切相(RPC) MOS管调光
  3. 1-10V调光
  4. DALI(数字可寻址照明接口)
  5. DMX512(或DMX)调光
 
  前沿切相控制调光
 
  原理:
 
  前沿调光就是采用可控硅电路,从交流相位0开始,输入电压斩波,直到可控硅导通时,才有电压输入。即采用前沿导通,靠过零点自然关断的方式来调光。
 


 

  LED 日光灯电源前沿调光器具有调节精度高、效率高、体积小、重量轻、容易远距离操纵等优点,在市场上占主导地位,多数厂家的产品都是这种类型调光器。但是前切调光器容易产生较大噪音,在要求高的场合不推荐使用这个调光方式。
 
  后沿切相控制调光
 
  原理:
 
  LED 日光灯电源后沿调光采用三极管电路,调光器对输入电压波形进行斩波。从一个相位开始关断,一直到180度时开始导通。
 


 

  LED日光灯电源后沿调光:过零导通,后沿关断的MOS/IGBT技术,解决了电网干扰和噪声的问题。
 
  相对前沿切相控制调光方式,后沿切向控制调光的兼容性较好,但是内部电路结构较复杂,控制成本相对较高。
 
  1-10V调光
 
  原理:
 
  1-10V 调光方式原理可以对应下图,其横坐标控制电压与右侧的纵坐标光通量的关系为:控制电压1V 时,光通量最小约1%,控制电压10V 时,光通量最大100%,在这个调光的过程中,两者呈线性关系。
 


 

  举个例子:一个房间里有好多灯,我们为每一盏灯配上一组小于50米的1-10V 控制线,并且连接到控制器上。当控制器调整时,控制线上的电压就随之变化,灯也被调亮或者调暗了。
 
  1-10V 调光的缺点是:一个控制面板上的多组灯具只能同时变化,如果想要做到每个灯实现不同的控制,那么只能让控制面板和灯具一一对应,当灯具数量多起来的时候,显然操作起来会变得很麻烦。
 
  DALI调光
 
  面对多个灯具需要调光时,可以使用DALI 调光来替代1-10V 调光方式,DALI 调光是一种典型的数字控制方式。
 
  原理:
 
  DALI(Digital Addressable Lighting Interface)是国际公开规格的照明控制通信协议,通信速度为1200 BPS±10%。主要用于多个荧光灯以及 LED 照明的调光控制。DALI 可以通过最大64个短地址和16个的组地址构成网络,一个主机可以控制一个或者多个从机,以半双工方式进行通信。
 


 

  DALI着四个字母各有含义:Digital 数字、Addressable 可寻址、Lighting 照明、Interface 接口。
 
  DALI 可以对每个配有 DALI 驱动的灯具进行调光,DALI总线上的不同照明单元可以灵活分组,实现不同场景控制和管理。相比较其它的调光方式,DALI调光的优点有:
 
  1、数字调光,调光精确稳定平滑;
  2、DALI可以双向通信,可以向系统反馈灯具的情况;
  3、DALI控制更加灵活;
  4、DALI抗干扰能力强。
 
  DMX512调光
 
  DMX512协议最先是由USITT(美国剧院技术协会)发展成为从控制台用标准数字接口到控制调光器的方式。DMX512超越了模拟系统,但不能完全代替模拟系统。DMX512的简单性、可靠性(假如能够正确安装和使用的话)以及灵活性使其成为资金允许情况下选择的一种协议。
 
  原理:
 
  DMX512的控制方式,一般是将电源和控制器设计在一起。由DMX512控制器控制8~24线,直接驱动LED灯具的RBG线。
 


 

  在建筑亮化工程中,由于直流的线路衰弱大,要求在12米左右就要安装一个控制器,控制总线为并行方式,因此,控制器的走线非常的多,很多场合甚至无法施工。DMX512的接收器需设置地址,让它能明确接收调光指令,这在实际应用中也非常不方便。多个控制器互联来控制复杂的照明方案,操作软件设计的也会比较复杂。因此,DMX512比较适合灯具集中在一起的场合,如舞台灯光。
 
  DMX控制器的主要缺点在于需要特别的接线布局和类型,并需要一定的编程,以便设置基本颜色和场景,这对后期维护的成本较大。
 
  DMX512特点:
 
  每个输出回路最大支持512通道;
 
  每个输出回路最大支持512通道,根据所带设备单个所占通道数的多少,决定了每个端口最大可带设备数量。
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