LED燈具差異化設(shè)計(jì) 亮點(diǎn)在智能控制
LED風(fēng)風(fēng)火火了這么久,躋身LED的人越來越多,倒閉潮、并購潮不能改變大家對LED的熱情,做傳統(tǒng)燈具的來做LED照明,做節(jié)能燈的來做LED照明,只要跟照明沾邊的行業(yè)都跑來做LED,在這樣的大環(huán)境下,看看差異化的設(shè)計(jì)。
LED照明的出現(xiàn)改變了照明的使用方式,在LED燈具中加入智能控制及調(diào)色功能為設(shè)計(jì)人員開創(chuàng)了新的機(jī)會。LED效率高、具調(diào)光能力、壽命長等優(yōu)勢,能讓可變色燈具的效率更高、更具成本效益并且更加容易取得。數(shù)碼信號控制器(DSC)可驅(qū)動各種創(chuàng)新應(yīng)用,能實(shí)現(xiàn)更高效率的LED驅(qū)動、更精確的色彩控制并與外部有著更良好的溝通。以上優(yōu)勢匯集使得設(shè)計(jì)人員擁有更大的自由開發(fā)高度差異化的LED照明燈具。
低功率指示器LED為許多產(chǎn)品的基本,大多數(shù)工程師都很熟悉其簡單的設(shè)計(jì)。只要一個(gè)電壓源以及具有正確數(shù)值的串聯(lián)電阻,便能將LED電流保持在小于5毫安的水平。透過連接至微控制器的通用型輸入輸出(GPIO)接腳,可讓LED閃爍;然而,要將超過350毫安的順向電流串接在一起形成高亮度、高電流LED,其設(shè)計(jì)會變得相當(dāng)復(fù)雜。設(shè)計(jì)人員在溫度變化及LED本身的高溫問題外,還需面臨電流控制的挑戰(zhàn)。
圖一:使用脈沖電流進(jìn)行調(diào)光,顏色變化上不易察覺
圖二:驅(qū)動單顆LED或LED燈串的降壓技術(shù)
電流控制
高亮度LED需維持在一個(gè)相對高的定電流來保持一定的亮度和顏色。LED的光通量與流經(jīng)LED的順向電流成正比,要達(dá)到一致的顏色和光線輸出,關(guān)鍵是恒定的順向電流。順向電流會跟著電壓源產(chǎn)生改變,造成LED發(fā)射出的光線變動。因此,需使用能主動調(diào)節(jié)順向電流的電源供應(yīng)器來驅(qū)動。
溫度控制
一般而言,LED的順向電壓會隨著溫度上升而增加,即使順向電流是不變且經(jīng)過調(diào)整的。高功率LED會產(chǎn)生熱能,導(dǎo)致LED壽命縮減并提早發(fā)生故障??刂芁ED的順向電流能讓個(gè)別設(shè)計(jì)根據(jù)目標(biāo)順向電流及預(yù)估順向電壓來決定散熱水平。使用溫度感應(yīng)器提供了一個(gè)監(jiān)控溫度狀況的方法。
色彩控制
LED幾乎可以瞬間改變輸出光線,適用于需迅速改變顏色的燈具。只要簡單調(diào)整每一個(gè)LED的亮度,就可以紅色、綠色和藍(lán)色的LED燈串創(chuàng)造出任何顏色。提高或降低每一個(gè)LED的順向電流為其中一種方法,但順向電壓的改變不僅會改變亮度,也會稍微改變LED的顏色。在需要精確顏色的應(yīng)用上將會造成問題。
另一種方法是采用脈沖電流(pulsedcurrent),此方法能提供相同的調(diào)光效果,卻不會讓顏色出現(xiàn)可察覺的變化。圖一中紅色虛線代表平均脈沖電流可創(chuàng)造出的亮度變化,同時(shí)保持LED順向電壓的一致性。在顏色上不會產(chǎn)生可察覺的變化。