【導(dǎo)讀】控制系統(tǒng)和光源電器不匹配成了行業(yè)內(nèi)的通病,同時(shí)LED的多元化也對(duì)控制系統(tǒng)也提出了更高的挑戰(zhàn)。如果控制系統(tǒng)和照明設(shè)備不配套，可能會(huì)造成燈光熄滅或閃爍，并可能對(duì)LED的驅(qū)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(diào)光控制方式，供大家學(xué)習(xí)。
LED的發(fā)光原理同傳統(tǒng)照明不同，是靠P-N結(jié)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(shù)則不同，故其內(nèi)部布線結(jié)構(gòu)和電路分布也不同，導(dǎo)致了各生產(chǎn)廠商的光源對(duì)調(diào)光驅(qū)動(dòng)的要求也不盡相同。
因此控制系統(tǒng)和光源電器不匹配也成了行業(yè)內(nèi)的通病，同時(shí)LED的多元化也對(duì)控制系統(tǒng)也提出了更高的挑戰(zhàn)。
如果控制系統(tǒng)和照明設(shè)備不配套，可能會(huì)造成燈光熄滅或閃爍，并可能對(duì)LED的驅(qū)動(dòng)電路和光源造成損壞。
市場(chǎng)上有五種LED照明設(shè)備控制方式：
1、前沿切相（FPC)，可控硅調(diào)光
2、后沿切相（RPC)MOS管調(diào)光
3、1-10VDC
4、DALI(數(shù)字可尋址照明接口）
5、DMX512（或DMX)
1、前沿切相控制調(diào)光
前沿調(diào)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(dǎo)通時(shí)，才有電壓輸入。
其原理是調(diào)節(jié)交流電每個(gè)半波的導(dǎo)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(xiàn)調(diào)光的目的。
前沿調(diào)光器具有調(diào)節(jié)精度高、效率高、體積小、重量輕、容易遠(yuǎn)距離操縱等優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地，多數(shù)廠家的產(chǎn)品都是這種類型調(diào)光器。
前沿相位控制調(diào)光器一般使用可控硅作為開(kāi)關(guān)器件，所以又稱為可控硅調(diào)光器在LED照明燈上使用FPC調(diào)光器的優(yōu)點(diǎn)是：調(diào)光成本低，與現(xiàn)有線路兼容，無(wú)需重新布線。劣勢(shì)是FPC調(diào)光性能較差，通常致調(diào)光范圍縮小，且會(huì)導(dǎo)致最低要求負(fù)荷都超過(guò)單個(gè)或少量LED照明燈額定功率。
因?yàn)榭煽毓璋肟亻_(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(diào)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(diào)光大量存在關(guān)斷后LED仍然有微弱發(fā)光的現(xiàn)象存在，成為目前這種免布線LED調(diào)光方式推廣的難題。
E-Linker易聯(lián)專業(yè)研發(fā)的前沿切相LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)驅(qū)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(diào)光驅(qū)動(dòng)的各類燈具可以與其他可控硅調(diào)光系統(tǒng)完美匹配，為用戶節(jié)省了線材及布線工時(shí)，解決了可控硅LED調(diào)光匹配性及不可關(guān)斷的混亂格局。
圖：前沿切相接線原理和前沿切相轉(zhuǎn)PWM
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2、后沿切相控制調(diào)光
后沿切相控制調(diào)光器，采用場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)或絕緣柵雙極型晶體管（IGBT)設(shè)備制成。后沿切相調(diào)光器一般使用MOSFET做為開(kāi)關(guān)器件，所以也稱為MOSFET調(diào)光器，俗稱“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(diào)光器不能完全關(guān)斷的現(xiàn)象。
另MOSFET調(diào)光電路比可控硅更適合容性負(fù)載調(diào)光，但因?yàn)槌杀酒吆驼{(diào)光電路相對(duì)復(fù)雜、不容易做穩(wěn)定等特點(diǎn)，使得MOS管調(diào)光方式?jīng)]有發(fā)展起來(lái)，可控硅調(diào)光器仍占據(jù)了絕大部分的調(diào)光系統(tǒng)市場(chǎng)。
與前沿切相調(diào)光器相比，后沿切相調(diào)光器應(yīng)用在LED照明設(shè)備上，由于沒(méi)有最低負(fù)荷要求，從而可以在單個(gè)照明設(shè)備或非常小的負(fù)荷上實(shí)現(xiàn)更好的性能，但是，由于MOS管極少應(yīng)用于調(diào)光系統(tǒng)，一般只做成旋鈕式的單燈調(diào)光開(kāi)關(guān)，這種小功率的后切相調(diào)光器不適用于工程領(lǐng)域。
而諸多照明廠家應(yīng)用這種調(diào)光器對(duì)自己的調(diào)光驅(qū)動(dòng)和燈具做調(diào)光測(cè)試。然后將自己的調(diào)光產(chǎn)品推向工程市場(chǎng)，導(dǎo)致工程中經(jīng)常出現(xiàn)用可控硅調(diào)光系統(tǒng)調(diào)制后切相調(diào)光驅(qū)動(dòng)的情況。
這種調(diào)光方式的不匹配導(dǎo)致調(diào)光閃爍，嚴(yán)重的會(huì)迅速損壞電源或調(diào)光器。
圖：后沿切相接線原理和后沿切相轉(zhuǎn)PWM
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3、1-10V調(diào)光
1-10V調(diào)光裝置內(nèi)有兩條獨(dú)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(shè)備的電源，另一條是低壓電路，它提供參考電壓，告訴照明設(shè)備調(diào)光級(jí)別，0-10V調(diào)光控制器之前常用在對(duì)熒光燈的調(diào)光控制上，現(xiàn)在，因?yàn)樵贚ED驅(qū)動(dòng)模塊上加上了恒定電源，并且有專門的控制線路，故0-10V調(diào)光器同樣可以支持大量的LED照明燈。
但應(yīng)用缺點(diǎn)也非常明顯，低電壓的控制信號(hào)需要額外增加一組線路，這對(duì)施工的要求大大提高。
圖：1-10V接線原理
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4、DALI
DALI標(biāo)準(zhǔn)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(dú)立地址），16個(gè)組及16個(gè)場(chǎng)景。DALI總線上的不同照明單元可以靈活分組，實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景控制和管理。
在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)典型的DALI控制器控制多達(dá)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。這意味著控制器對(duì)于每個(gè)照明組，每秒需要管理2個(gè)調(diào)光指令。
DALI并不是真正的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，它是代替1～10V電壓接口控制鎮(zhèn)流器。相對(duì)于傳統(tǒng)的1-10V調(diào)光，DALI的優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具備唯一地址碼，并且?guī)Х答?，更遠(yuǎn)距離調(diào)光不會(huì)像1-10V那樣出現(xiàn)信號(hào)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(tǒng)照明控制的，注重的是系統(tǒng)的靜態(tài)控制及可靠性、穩(wěn)定性、兼容性。
而LED照明系統(tǒng)的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于DALI系統(tǒng)，主要追求燈具藝術(shù)效果表現(xiàn)力，適當(dāng)?shù)募骖櫹到y(tǒng)的智能化，這就要求系統(tǒng)需要接入更大的總線網(wǎng)絡(luò)，具有無(wú)限擴(kuò)展能力和較高的場(chǎng)景刷新能力。
因此，DALI系統(tǒng)在大型照明工程中往往作為一個(gè)子系統(tǒng)被并入其他總線系統(tǒng)。E-Linker易聯(lián)的COS系統(tǒng)即可完美兼容DALI系統(tǒng)。DALI調(diào)光的優(yōu)點(diǎn)不用贅述，缺點(diǎn)仍然是令人討厭的信號(hào)線布置和高企的價(jià)格。
值得一提的是目前的DALI調(diào)光驅(qū)動(dòng)為了確保單片機(jī)隨時(shí)處于待命狀態(tài)，在關(guān)燈時(shí)仍然需要待機(jī)耗電。配備E-Linker易聯(lián)的調(diào)光器可以在關(guān)燈時(shí)物理斷電，避免待機(jī)時(shí)的能源損耗。
圖：DALI接線原理
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5、DMX512調(diào)光
DMX512協(xié)議最先是由USITT（美國(guó)劇院技術(shù)協(xié)會(huì)）發(fā)展成為從控制臺(tái)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口到控制調(diào)光器的方式。
DMX512超越了模擬系統(tǒng)，但不能完全代替模擬系統(tǒng)。DMX512的簡(jiǎn)單性、可靠性（假如能夠正確安裝和使用的話）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(yīng)用中，DMX512的控制方式，一般是將電源和控制器設(shè)計(jì)在一起。
由DMX512控制器控制8～24線，直接驅(qū)動(dòng)LED燈具的RBG線，但是在建筑亮化工程中，由于直流的線路衰弱大，要求在12米左右就要安裝一個(gè)控制器，控制總線為并行方式，因此，控制器的走線非常的多，很多場(chǎng)合甚至無(wú)法施工。
DMX512的接收器需設(shè)置地址，讓它能明確接收調(diào)光指令，這在實(shí)際應(yīng)用中也非常不方便。多個(gè)控制器互聯(lián)來(lái)控制復(fù)雜的照明方案，操作軟件設(shè)計(jì)的也會(huì)比較復(fù)雜。
因此，DMX512比較適合燈具集中在一起的場(chǎng)合，如舞臺(tái)燈光。
圖：DMX512接線原理
綜上所述，DMX控制器的主要缺點(diǎn)在于需要特別的接線布局和類型，并需要一定的編程，以便設(shè)置基本顏色和場(chǎng)景，這對(duì)后期維護(hù)的成本較大。
