基于MCU和基于ASIC的LED可控硅調光方案對比與解析
從圖中可以看出與一般開關電源的FLYBACK相比,恒功率方案多了一個調光信號控制回路,用于檢測輸入可控硅的導通角和輸入電壓,從而給出相應的調光信號。同時,方案中沒有反饋信號,完全開環(huán)控制,由原邊控制占空比的大小從而控制輸出功率的大小,。其控制的理論依據為:本文引用地址:http://2s4d.com/article/169376.htm
式中:
為輸出給LED的功率;
為轉換器的效率,主要由變壓器決定;
為原邊變壓器的平均電流;
為變壓器的原邊電感;
為FLYBACK的開關頻率。
恒功率控制方式都是先預知LED的輸出功率 ,理論上,一旦變壓器設計好之后, , , 都已確定,只要改變原邊電流 的大小,就可以改變輸出功率的大小。再由于:
式中:
U為加在變壓器原邊的電壓,即輸入電壓;D為占空比; 為開關頻率; 為變壓器的原邊電感。根據式2.2可知, 與D成正比,只要改變占空比D就能改變原邊電流的大小,也就能改變輸出功率的大小。
2.2 優(yōu)缺點
理論上,這種拓撲結構簡單,成本低,但仔細分析就會發(fā)現,這種方式存在很多弊端。首先是 很難控制,往往偏差很大,再加上采用開環(huán)控制,精度很難保證,在批量時,用同樣的占空比都會導致輸出功率偏差很大,直接體現在燈上就是LED的亮度會偏差很大,很難保證其一致性。
其次,恒功率控制都是預先假定輸出功率是恒定的,比如用9個1W( =3.4V, =350MA)的LED串聯起來用做一個9W的PAR燈,那么設計時候就會用 =9W來計算。但實際上每個LED的 都會偏差,偏差值如表2.1所示:
從表格2.1可以看出,雖然每個LED的偏差都不會太大, 但當LED串聯起來時,總的偏差就不能忽略了。PAR燈的實際功率可能不止9W或者不到9W,直接反應在燈上就是最大亮度沒有到額定值或者比額定值要亮。當PAR燈的實際功率不到9W時,而驅動的輸出功率依然是9W,那么流經LED的電流 就已經超過了額定的 ,長期工作對LED的壽命和顯色性都會造成一定的影響。
另外,就算LED出廠時 沒有偏差,根據圖1.2所示, 也會隨著溫度和工作時間的變化而變化,當由于 的變化使得LED的額定功率小于9W時,長期工作將會影響LED的使用壽命和顯色性。
再次,功率兼容性問題。由于恒功率控制方式都是預先設定好輸出功率,當所接的燈功率與預先設定的功率不匹配時,LED燈不能正常工作。當所接的燈的功率小于預設功率時,甚至會燒毀LED燈。
還有就是空載損耗的問題,由于恒功率控制方案的輸出功率只與輸入電壓和導通角的大小有關,當沒有與接LED燈時,依然會有相應的功率輸出,使得空載損耗變得很大。
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