调光对大部分光源而言,可以延长其使用寿命,因为在低发光亮度下灯的功耗和发热降低了,有利于提高光源的使用寿命。
温度对电子元器件的寿命有重要的影响,低温对延长电子元器件的寿命有帮助,LED灯为灯和电子元器件的一体的灯,所以整体灯的寿命受寿命最短的电子元器件的寿命制约,调光有利于降低LED灯的温度,有利于LED灯的光通量维持率和延长LED灯的使用寿命。
3 相控调光
相控调光最早用于白炽灯调光,相控调光的主要优点是使用、安装方便。LED相控调光的频率应不低于100Hz,以避免人眼感到发光闪烁,相控导通角越大则LED的发光亮度越大,相控半导体器件可用可控硅、场效应晶体管或有关半导体器件。
由于现有的调光器被设计用于白炽灯(近似电阻负载,功率大多在20W和50W之间),因此需要一些额外的电路才能允许它们用于LED照明系统。目前,市场上还没有白炽灯调光器标准,因此目前市场上有大量不同性能和参数值的调光器。
3.1 前沿相控调光
前沿相控调光(前相调光)由于电路实现简单所以得到了广泛的应用,开关器件常用可控硅,通过控制可控硅的导通角来控制输出的交流电有效值,从而达到调光控制,典型可控硅前沿相控调光电路原理图如图2所示。在图2中,可调电阻VR4和电容C23构成移相电路。当C23两端的电压达到或超过DIAC(DB3) 的击穿电压时,C23电荷通过DB3部分注入双向可控硅T2,双向可控硅T2被触发导通。
双向可控硅T2的最低门触发电流(IGT)使双向晶闸管导通。它还要求有一个最低的维持电流来维持双向可控硅的导通,当电流低于维持电流时,双向可控硅T2被关闭。可控硅前沿相控调光调光波形图如图3所示,前沿相控调光常用于白炽灯和卤钨灯调光的应用场合,由于在低调光亮度时通过可控硅的电流减小,如调光亮度很低,通过可控硅的电流低于可控硅的维持导通电流时就不能再调光,否则可控硅关断,这对低调光亮度LED调光可能是个问题。
相控后沿和前沿调光器特点如表2所示。