干货满满！五大调光方式让你全面了解LED照明

news2024/9/23 11:24:48

LED的发光原理同传统照明不同，是靠P－N结发光，同功率的LED光源，因其采用的芯片不同，电流电压参数则不同，故其内部布线结构和电路分布也不同，导致了各生产厂商的光源对调光驱动的要求也不尽相同，因此控制系统和光源电器不匹配也成了行业内的通病，同时LED的多元化也对控制系统也提出了更高的挑战。如果控制系统和照明设备不配套，可能会造成灯光熄灭或闪烁，并可能对LED的驱动电路和光源造成损坏。

市场上有五种LED照明设备控制方式：

01 DALI调光
02 可控硅调光
03 PWM调光
04 0/1-10V调光
05 DMX调光

一、LED驱动调光方式概述

DALI调光

DALI(Digital Addressable Lighting Interface)是国际公开规格的照明控制通信协议。

DALI这四个字母各有含义：Digital 数字 Addressable 可寻址 Lighting 照明 Interface 接口。

DALI系统适用于场景控制，光源故障状态反馈。DALI系统赋予灯具新内涵，每个灯具具有独立地址，DALI系统对光源和灯具没有要求，而要求镇流器、驱动器和其他元件符合DALI标准，灯具的地址由它们体现。

DALI标准已经定义了一个DAL山网络，包括最大的64个单元（可独立地址），16个组及16个场景。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。在实际应用中，一个典型的DAL1系统应用可以控制40~50盏灯，可分成16个组，同时能够并行处理一些控制/场景。
DAL的优点在于其是有专门的协议规定，增强了不同品牌之间的产品互通性，且每个DALI设备都有单独的地址码，真正可做到单灯可控。双向通讯，便于及时查询及了解设备状态和信息。
相比较其它的调光方式，DALI调光的优点有：数字调光，调光精确稳定平滑;DALI可以双向通信，可以向系统反馈灯具的情况;DALI控制更加灵活;DALI抗干扰能力强。

可控硅调光（前沿/后沿调光）

可控硅调光较早之前就应用于白炽灯和节能灯调光方式，也是目前应用于LED调光最为广范的一种调光方式，在欧美室内照明市场上仍占主导地位。
可控硅调光是一种物理性质的调光，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。
工作原理是将输入电压的波形通过导通角切波之后，产生一个切向的输出电压波形。应用切向的原理，可减少输出电压的有效值，以此来降低普通负载（电阻负载）的功率。
可控硅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。

PWM调光

PWM （Pulse Width Modulation）调光也称为脉宽调制调光，主要是通过在一个周期内通过控制占空比的方式来实现调光的效果。其不止应用于LED照明领域，也广泛应用于电机、阀门、温度等工业化的应用中。

先来理解三个名词：

周期（T）：一个完整的高低电平的信号周期。单位：秒/s。
PWM频率（f）：f=1/T 单位：Hz
占空比（D）：PW/T*100%

通俗的来理解就是在一个周期内通过反复的开关灯来实现调光的效果。且因为要做到不可视化的开关来进行调光，故这个PWM频率普遍应在200Hz以上。

脉宽调制(PWM-Pulse Width Modulation)术通逆变路开关的通断制来实现对模拟电路的控制的。脉完调制技术的输出波形是一系列大小相等的脉冲，用于替代所需要的波形。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占用比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有要么完全无。电压或电流源是以一种通或断的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通电时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。
如果亮暗的频率超过100Hz,人眼看到的就是平均亮度，而不是LED在闪烁。PWM通过调节亮和暗的时间比例实现调节亮度，在一个PWM周期内，因为人眼对大于100Hz内的光闪烁感知的亮度是一个累积过程，即亮的时间在整个周期中所占得比例越大，人眼感觉越亮。

0/1-10V调光

0-10V调光也叫0-10V信号调光，是一种模拟调光方式。区别于可控硅调光电源的就是0-10V电源上多了两个0-10V的接口(+10V和-10V)，它是通过改变0-10V的电压来控制电源的输出电流从而达到调光。

10V的时候最亮，0V的时候关灭。值得注意也最好区分的是，1-10V不具备有开关的功能，不能将灯具调到最低关闭作用，而0-10V具备开关的功能。

0/1-10V 调光装置内有两条独立电路，一条为普通的电压电路，用于接通或关断至照明设备的电源，另一条是低压电路，它提供参考电压，告诉照明设备调光级别。
0/1-10V 调光控制器之前常用在对荧光灯的调光控制上，现在，因为在 LED 驱动模块上加上了电源，并且有专门的控制线路，故 0-10V 调光器同样可以支持大量的 LED 照明灯。
1-10V只是调光器是1-10V，当电阻调光器调到最小1V时，输出电流是10%（非固定值），如果10V时输出电流是100%，亮度也将是100%。

0/1-10V 调光的缺点是：一个控制器对应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，那么只能让控制器和灯具一一对应，当灯具数量多起来的时候，操作起来会变得很麻烦。

DMX调光

DMX是Digital MultipleX的缩写，意为多路数字传输。DMX512是数字通信网络的标准协议，通常用于控制舞台和效果。与传统的模拟调光系统相比，基于DMX512控制协议的数字照明系统可以为大中型室内外LED照明系统提供强大的控制功能。
信号传输方式为RS485差分信号传输，资料发送基于一种8位异步串行协议，带一个开始位（低电平）和两个停止位（高电平），没有奇偶校验。因此一个资料帧有11位，由于每一位的宽度是4us，所以每发送一个帧需要44us的时间。传输速率为250kbps。