
早期灯具多采用白炽灯作为光源,其调光方案通常使用双向可控硅切相技术。该技术后来也被应用于LED灯泡和单色温DOB灯板。其核心原理是通过改变交流电的导通角来调节负载电流,从而控制灯具的亮度。本文整理了基于可控硅切相电路的色温控制方法,供大家参考。
1.可控硅调光
下图为一典型双向可控硅调光器电路,调节电位器可控制可控硅的导通角,最终改变流过灯泡的电流,实现白炽灯亮度的调节。有关可控硅调光更详细的介绍,可参阅此文:可控硅调光器的工作原理及应用 – 灯世界

在使用触摸、遥控或APP等控制方式的灯具中,用户指令由微芯片转换为控制信号,用于触发可控硅。如下图所示,发送端的MCU向可控硅切相电路输出PWM信号,以调整其导通角。改变PWM占空比即可调节交流电导通角,实现功率控制。灯板上的可控硅调光驱动电路根据导通角大小调节输出电流,进而控制LED亮度。为保持亮度稳定,交流导通角需在当前亮度等级下保持稳定,因此MCU需持续输出恒定占空比的PWM信号。

2.可控硅调光+开关切换色温
在需要调节色温且受结构或布线限制、无法增设信号线的场景中,利用现有电源线传输控制信号成为可行的技术方案。
下图展示了结合可控硅切相调光与电源开关切换进行色温调节的方案,发送端的MCU不仅输出PWM切相信号,还会通过短暂切断交流电压的方式发送色温指令。

灯板上的可控硅调光电路根据导通角调节输出电流,实现亮度调节。恒流输出端连接两路不同色温的LED灯串,每路灯串均串联一个斩波开关管。当开关检测解码电路识别到符合约定时长的电压中断时,即按预设逻辑输出相应比例的两路PWM信号,驱动斩波开关管,从而调节两路LED灯串的电流比例,通过亮度混合实现色温调节。
该技术的特点与局限:
- 斩波开关会引起LED纹波加剧,需采取大容量电解电容滤波等抑制措施,以防止频闪超标;
- 为保证接收端识别成功率,AC电压中断时间不宜过短;但中断时间过长则会导致色温切换过程中亮度下降甚至短暂熄灭。
3.可控硅切相编码调光与调色温
为解决开关切换色温所带来的亮度下降和灯闪问题,新的技术方案是将亮度和色温等级进行编码,MCU控制可控硅按照编码信息执行切相操作,从而发送控制指令。

如下图所示,灯板上的相位检测电路在识别到约定周期内的切相波形并完成解码组装后,按预设逻辑生成两路PWM信号,分别驱动两个调光PWM电路,以调节两路LED灯串的电流,实现色温混合。通过组合不同亮度和色温的切相指令,可以满足用户的任意调节需求。

该技术的特点与局限:
- 通过电力线载波传输编码信号,不会出现AC电压中断的情况,避免了调节过程中的灯闪问题;
- 缺乏校验与重传机制,在电网中存在大功率噪声干扰(如变频器、开关电源、微波炉等)时,可能出现控制不稳定或失灵;
- 目前可控硅切相编码尚无统一标准,各厂商的私有协议互不兼容,给生产与物料管理带来压力;
- 切相编码技术带宽有限,虽能满足开关、调光与调色温等基本控制需求,但大数据传输速率较低,制约了更多复杂功能的拓展。


0 条评论
同学,该你发言了~