各種光源調光原理PPT課件

1、各大主流調光方式各大主流調光方式前沿切相（FPC),可控硅調光后沿切相（RPC)MOS 管調光0-10V調光PWM（波寬控制調光Pulse Width Modulation）調光DAIL調光DMX512調光第1頁/共37頁前沿切相（FPC),可控硅調光 前沿調光就是采用可控硅電路，從交流相位0 開始，輸入電壓斬波，直到可控硅導通時，才有電壓輸入。其原理是調節(jié)交流電每個半波的導通角來改變正弦波形，從而改變交流電流的有效值，以此實現(xiàn)調光的目的。 前沿調光器具有調節(jié)精度高、效率高、體積小、重量輕、容易遠距離操縱等優(yōu)點，在市場上占主導，多數(shù)廠家的產品都是這種類型調光器。前沿相位控制調光器一般使用可控硅

2、作為開關器件，所以又稱為可控硅調光器。第2頁/共37頁白熾燈調光原理示意圖白熾燈調光原理示意圖前沿相位調光前沿相位調光器實物圖片實物圖片第3頁/共37頁鹵素燈調光原理示意圖鹵素燈調光原理示意圖前沿相位調光前沿相位調光器實物圖片實物圖片第4頁/共37頁鐵磁低壓燈調光原理示意圖鐵磁低壓燈調光原理示意圖前沿相位調光前沿相位調光器實物圖片實物圖片鐵磁變壓器第5頁/共37頁冷陰極管調光原理示意圖冷陰極管調光原理示意圖前沿相位調光前沿相位調光前沿相位調光前沿相位調光器實物圖片實物圖片鐵磁變壓器第6頁/共37頁后沿切相（RPC)MOS 管調光 后沿切相控制調光器，采用場效應晶體管（FET)或絕緣柵雙極型晶體

3、管（IGBT)設備制成。后沿切相調光器一般使用MOSFET 做為開關器件，所以也稱為MOSFET 調光器，俗稱“MOS 管”。MOSFET 是全控開關，既可以控制開，也可以控制關，故不存在可控硅調光器不能完全關斷的現(xiàn)象。另MOSFET 調光電路比可控硅更適合容性負載調光，但因為成本偏高和調光電路相對復雜、不容易做穩(wěn)定等特點，使得MOS 管調光方式沒有發(fā)展起來，可控硅調光器仍占據了絕大部分的調光系統(tǒng)市場。 與前沿切相調光器相比，后沿切相調光器應用在LED 照明設備上，由于沒有最低負荷要求，從而可以在單個照明設備或非常小的負荷上實現(xiàn)更好的性能，但是，由于MOS 管極少應用于調光系統(tǒng)，一般只做成旋鈕

4、式的單燈調光開關，這種小功率的后切相調光器不適用于工程領域。而諸多照明廠家應用這種調光器對自己的調光驅動和燈具做調光測試。然后將自己的調光產品推向工程市場，導致工程中經常出現(xiàn)用可控硅調光系統(tǒng)調制后切相調光驅動的情況。這種調光方式的不匹配導致調光閃爍，嚴重的會迅速損壞電源或調光器。第7頁/共37頁節(jié)能燈開關原理示意圖節(jié)能燈開關原理示意圖實物圖片實物圖片開關繼電器電源第8頁/共37頁節(jié)能燈調光原理示意圖節(jié)能燈調光原理示意圖220V調光調光實物圖片實物圖片后沿相位調光后沿相位調光器可調光節(jié)能燈PHILIPS 20W 可調光節(jié)能燈可調光節(jié)能燈GE 20W 可調光節(jié)能燈可調光節(jié)能燈第9頁/共37頁電子低

5、壓燈調光原理示意圖電子低壓燈調光原理示意圖后沿相位調光后沿相位調光后沿相位調光后沿相位調光器實物圖片實物圖片電子變壓器第10頁/共37頁電子低壓燈調光原理示意圖電子低壓燈調光原理示意圖前沿前沿&后沿相位調光后沿相位調光前沿或者后沿相位調光前沿或者后沿相位調光器實物圖片實物圖片通用電子變壓器第11頁/共37頁冷陰極管調光原理示意圖冷陰極管調光原理示意圖后沿相位調光后沿相位調光后沿相位調光后沿相位調光器實物圖片實物圖片電子變壓器第12頁/共37頁LED燈調光原理示意圖燈調光原理示意圖后沿相位調光后沿相位調光1實物圖片實物圖片后沿相位調光后沿相位調光器可調光LED燈第13頁/共37頁LED燈

6、調光原理示意圖燈調光原理示意圖后沿相位調光后沿相位調光2實物圖片實物圖片后沿相位調光后沿相位調光器第14頁/共37頁0-10V調光 0-10V 調光裝置內有兩條獨立電路，一條為普通的電壓電路，用于接通或關斷至照明設備的電源，另一條是低壓電路，它提供參考電壓，告訴照明設備調光級別，0-10V 調光控制器之前常用在對熒光燈的調光控制上，現(xiàn)在，因為在LED 驅動模塊上加上了恒定電源，并且有專門的控制線路，故0-10V 調光器同樣可以支持大量的LED 照明燈。但應用缺點也非常明顯，低電壓的控制信號需要額外增加一組線路，這對施工的要求大大提高。(0-10V不是供電電壓是控制電壓，這種控制方式屬于模擬調光

7、）第15頁/共37頁從前后沿調光到0-10V模擬調光，迎接LED時代的來臨 因為LED的電壓電流跟亮度并不是線性的比例關系，達到一定的電壓LED就亮，達到一定的電流LED就可以達到80%的亮度，所以通過調電壓和電流是不能線性的由0-100%調節(jié)LED亮度的。第16頁/共37頁0-10V調光的特點 模擬調光是通過改變LED 回路中電流大小達到調光， 電源電壓不變， 通過改變R 的電阻值來改變回路中的電流， 從而達到改變LED 亮度的效果 其優(yōu)點是電流可連續(xù)， 但可調節(jié)電流的范圍往往受到硬件的限制， 調節(jié)檔位不多， 對于要求亮度感應敏感的高精度采光設備， 這種方法不理想。第17頁/共37頁熒光燈管

8、開關原理示意圖熒光燈管開關原理示意圖開關繼電器電源實物圖片實物圖片電子鎮(zhèn)流器第18頁/共37頁熒光燈管調光原理示意圖熒光燈管調光原理示意圖0-10V調光調光0-10V熒光燈調光模塊電源實物圖片實物圖片調光電子鎮(zhèn)流器第19頁/共37頁節(jié)能燈開關原理示意圖節(jié)能燈開關原理示意圖實物圖片實物圖片開關繼電器電源第20頁/共37頁節(jié)能燈調光原理示意圖節(jié)能燈調光原理示意圖0-10V調光調光0-10V節(jié)能燈調光模塊電源實物圖片實物圖片調光電子鎮(zhèn)流器第21頁/共37頁LED燈調光原理示意圖燈調光原理示意圖0-10V調光（恒壓）調光（恒壓）實物圖片實物圖片0-10V調光模塊電源Schneider 0-10V調光模

9、塊調光模塊第22頁/共37頁LED燈調光原理示意圖燈調光原理示意圖0-10V調光（恒流）調光（恒流）實物圖片實物圖片0-10V調光模塊電源Schneider 0-10V調光模塊調光模塊第23頁/共37頁從模擬調光到要求精度更高的PWM調光，滿足更多場所對調光的需求第24頁/共37頁PWM調光 PWM調光技術目前被認為是最有前景的LED調光技術。在進行脈沖寬度PWM調光時，需要提供一個額外的脈沖寬度調節(jié)信號源。通過改變輸入的脈沖信號占空比來調制LED驅動芯片對功率場效應管的柵極控制信號，從而達到調節(jié)通過LED電流大小的目的。(這是一種利用簡單的數(shù)字脈沖，反復開關白光LED驅動器的調光技術。應用者

10、的系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)字式脈沖，即可簡單地實現(xiàn)改變輸出電流，從而調節(jié)白光LED的亮度。)第25頁/共37頁PWM原理圖 簡單點說，假如需要一個1V0.6A的輸出，而實際上只有一個1V1A 的輸出，那么只需要把1V1A的輸出接通0.6秒，再斷開0.4秒，然后繼續(xù)接通0.6秒斷開0.4秒，得到的效果和1V0.6A輸出的效果是一致的第26頁/共37頁PWM調光特點 PWM調光是利用脈寬調制信號反復地開關(ON/OFF)LED驅動器，來調節(jié)LED的平均電流。與模擬調光方法相比，PWM調光具有以下優(yōu)點：(1)無論調光比有多大，LED-直在恒流條件下工作。(2)顏色一致性好，亮度級別高。在整個調光

11、范圍內，由于LED電流要么處于最大值，要么被關斷，通過調節(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。 (3)能提供更大的調光范圍和更好的線性度。PWM調光頻率一般為200Hz（低頻調光）20kHz以上（高頻調光），只要PWM調光頻率高于100Hz，就觀察不到LED的閃爍現(xiàn)象 (4)PWM 波調光可通過改變高低電平的占空比來任意改變LED 的開啟時間， 從而使亮度調節(jié)的檔位增多第27頁/共37頁LED燈調光原理示意圖燈調光原理示意圖PWM調光調光電源PWM控制模塊第28頁/共37頁HID燈開關原理示意圖燈開關原理示意圖實物圖片實物圖片開關繼電器電源電子鎮(zhèn)流器第2

12、9頁/共37頁從PWM調光到數(shù)字化調光第30頁/共37頁DAIL調光 DALI 標準已經定義了一個DALI 網絡，包括最大的64 個單元（可獨立地址），16 個組及16 個場景。DALI 總線上的不同照明單元可以靈活分組，實現(xiàn)不同場景控制和管理。在實際應用中，一個典型的DALI 控制器控制多達4050 盞燈，可分成16 個組，同時能夠并行處理一些動作。在一個DALI 網絡中，每秒能處理3040 個控制指令。這意味著控制器對于每個照明組，每秒需要管理2 個調光指令。DALI 并不是真正的點對點網絡，它是代替110V 電壓接口控制鎮(zhèn)流器。相對于傳統(tǒng)的1-10V 調光，DALI 的優(yōu)點在于每個節(jié)點都

13、具備唯一地址碼，并且?guī)Х答?，更遠距離調光不會像1-10V 那樣出現(xiàn)信號衰減，但是工程實踐中這個距離還是不宜超過200 米。第31頁/共37頁節(jié)能燈調光原理示意圖節(jié)能燈調光原理示意圖DALI調光調光DALI節(jié)能燈調光模塊電源實物圖片實物圖片調光電子鎮(zhèn)流器DALIDALIDALIDALITridonic DALI 節(jié)能燈鎮(zhèn)流器節(jié)能燈鎮(zhèn)流器第32頁/共37頁熒光燈管調光原理示意圖熒光燈管調光原理示意圖DALI調光調光實物圖片實物圖片DALI熒光燈調光模塊電源調光電子鎮(zhèn)流器DALIDALIDALIDALISchneider DALI T5熒光燈鎮(zhèn)流器熒光燈鎮(zhèn)流器第33頁/共37頁LED燈調光原理示意圖

14、燈調光原理示意圖DALI調光調光實物圖片實物圖片DALI調光控制模塊電源Schneider KNX DALI網關網關開關繼電器DALI LED驅動器LED燈DALIDALIDALIDALISchneider C-bus DALI網關網關Tridonic DALI LED驅動器驅動器第34頁/共37頁DMX512調光 DMX512主控系統(tǒng)是一套用于建筑室內外亮化控制的LED全彩控制系統(tǒng)，可方便的隨時修改控制器中的燈光效果?？刂葡到y(tǒng)實現(xiàn)R,G,B,W各256級灰度，真正實現(xiàn)全彩色。 DMX512 協(xié)議最先是由USITT（美國劇院技術協(xié)會）發(fā)展成為從控制臺用標準數(shù)字接口到控制調光器的方式。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。在實際應用中，DMX512 的控制方式，一般是將電源和控制器設計在一起。由DMX512 控制器控制824 線，直接驅動L