圖3 常見的可控硅調(diào)光器

可控硅LED調(diào)光的缺點(diǎn)是：①進(jìn)行可控硅調(diào)光時(shí)輸入端的LC濾波器會(huì)使可控硅產(chǎn)生振蕩，這種振蕩對(duì)于白熾燈是無(wú)所謂的，因?yàn)榘谉霟舻臒釕T性使得人眼根本看不出這種振蕩，但是對(duì)于LED的驅(qū)動(dòng)電源就會(huì)產(chǎn)生音頻噪聲和閃爍。②可控硅調(diào)光會(huì)破壞正弦波的波形，從而降低了其功率因素值(通常低于0.5)，因此可控硅調(diào)光大大降低了LED的系統(tǒng)效率。而且可控硅調(diào)光的波形加大了諧波系數(shù)，非正弦的波形會(huì)在線路上產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾信號(hào)(EMI)污染電網(wǎng)，嚴(yán)重的會(huì)使電網(wǎng)癱瘓。③不能實(shí)現(xiàn)比較寬范圍的調(diào)光控制，當(dāng)可控硅導(dǎo)通角較小時(shí)，由于此時(shí)輸入電壓和電流均較小，導(dǎo)致維持電流不夠或者芯片供電Vcc不夠，電路停止工作，使LED產(chǎn)生閃爍。

3.數(shù)字調(diào)光：即PWM( 脈寬調(diào)制)調(diào)光，這可是比較時(shí)髦調(diào)光方式。

玩電子的人都知道， LED就是一個(gè)二極管，它可以實(shí)現(xiàn)快速開關(guān)，允許的開關(guān)速度可以高達(dá)微秒以上，是任何發(fā)光器件所無(wú)法比擬的。把電源改成脈沖恒流源，用改變脈沖寬度的方法，就可以改變其亮度，這種方法稱為PWM(脈寬調(diào)制)調(diào)光法。

為LED提供脈波電流的方法也稱作PWM，LED本身對(duì)應(yīng)流經(jīng)它們的電流導(dǎo)通及關(guān)閉而快速地導(dǎo)通和關(guān)閉。開關(guān)時(shí)間在100奈秒(ns)等級(jí)，相當(dāng)于最大頻率10MHz。應(yīng)用通常以100Hz～100kHz的頻率工作。頻率低于100Hz時(shí)，人眼會(huì)觀察到LED光閃爍。頻率在500Hz～20kHz之間時(shí)，電路就有噪聲。調(diào)光是通過(guò)在單個(gè)開關(guān)周期的某部分時(shí)間內(nèi)將LED導(dǎo)通;在開關(guān)周期的其余部分時(shí)間內(nèi)，將LED關(guān)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種導(dǎo)通關(guān)閉周期稱作工作周期(D)，其表達(dá)方式為LED導(dǎo)通時(shí)間(TON)除以整個(gè)開關(guān)/導(dǎo)通周期時(shí)間(TS)。

圖4 LED的開關(guān)周期示意圖及工作周期

脈寬調(diào)制方式是用較高的頻率開關(guān)LED，開關(guān)頻率超出人一般能夠察覺的范圍，給人一種LED總亮的假象，現(xiàn)在普遍采用脈寬調(diào)制方式調(diào)節(jié)LED的亮度，在某些應(yīng)用中，調(diào)光比可達(dá)5 000：1，常用的LED驅(qū)動(dòng)方式有降壓型(Buck)、升壓型(Boost)、升降壓型(Buck～Boost)等3種。

至于PWM的信號(hào)的產(chǎn)生，有模擬器件可以產(chǎn)生，比如NE555就可以產(chǎn)生PWM波形，也可以是MCU控制產(chǎn)生，現(xiàn)在各個(gè)芯片廠商，都在轟轟烈烈的做很多LED驅(qū)動(dòng)芯片，其中很多芯片都集成PWM和模擬調(diào)光兩種方式。下面圖5是一個(gè)集成PWM的調(diào)光驅(qū)動(dòng)IC的設(shè)計(jì)電路框圖。

利用PWM進(jìn)行調(diào)光，其對(duì)LED燈珠的驅(qū)動(dòng)電流呈方波狀，其脈沖寬度可變，經(jīng)過(guò)對(duì)脈沖寬度的調(diào)制轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制LED燈連續(xù)點(diǎn)亮的時(shí)間，也同時(shí)轉(zhuǎn)變了輸入功率，從而到達(dá)節(jié)能、調(diào)光的目標(biāo)。頻率跟平常一樣大概在200Hz~10KHz;因?yàn)槿说难劬σ曈X的滯后性，不會(huì)感覺得到光源在調(diào)光過(guò)程中產(chǎn)生的閃耀現(xiàn)象。此種調(diào)光方法的好處是能改善LED的散熱性能，

PWM對(duì)LED調(diào)光的缺陷是驅(qū)動(dòng)電流的過(guò)沖對(duì)LED芯片的壽命肯定有一定的影響)

總的來(lái)說(shuō)，線性通常可以很簡(jiǎn)單的來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是由于LED光的特性要隨著平均驅(qū)動(dòng)電流而偏移。對(duì)于單色LED來(lái)說(shuō)，其主波長(zhǎng)會(huì)改變。對(duì)白光LED來(lái)說(shuō)，其相關(guān)顏色溫度(CCT)會(huì)改變。用PWM調(diào)光則保證了LED發(fā)出設(shè)計(jì)者需要的顏色。PWM調(diào)光也可以提高輸出電流精度。模擬調(diào)光會(huì)降低輸出電流的精度。通常來(lái)說(shuō)，相對(duì)于模擬調(diào)光，PWM調(diào)光可以精度大于線性控制光輸出。

從節(jié)能來(lái)說(shuō)，線性調(diào)光肯定是不效率底下，而模擬調(diào)光和PWM調(diào)開篇已經(jīng)提到光沒有可比性。因?yàn)?/font>PWM是保證CCT和顏色情況下測(cè)定電流(光強(qiáng))，模擬調(diào)光則是不存在這個(gè)前提。如果要犧牲這個(gè)前提來(lái)考慮節(jié)能的話，需要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。但估計(jì)在實(shí)現(xiàn)同等照度的情況下，PWM會(huì)有優(yōu)勢(shì)。