許多LED燈都宣稱可調光，但實際上，很多LED燈的性能並不十分理想，且由於所使用的調光器和電路負載不同而性能各異。有時
，將LED燈安裝在設有調光器的室內後
，LED燈會出現閃爍且無法均衡調整光亮度的情況。

 

這些缺陷是由於現階段美國使用的大部分調光器都是基於雙向晶閘管(TRIAC)二線前沿切相電路的，這些電路開發於20世紀60年代
，適用於電阻式白熾燈。TRIAC是shi一yi種zhong雙shuang向xiang半ban導dao體ti電dian源yuan開kai關guan，由you可ke變bian定ding時shi電dian路lu生sheng成cheng的de脈mai衝chong觸chu發fa
，並bing在zai傳chuan導dao電dian流liu高gao於yu保bao持chi電dian流liu時shi維wei持chi導dao通tong。調tiao光guang器qi電dian路lu的de種zhong類lei有you很hen多duo
，使shi用yong了le不bu同tong特te性xing的de器qi件jian以yi及ji不bu同tong的de控kong製zhi電dian路lu和he濾lv波bo元yuan件jian。

 

LED燈的驅動器電路將交流輸入電源轉換為低壓直流電源，並維持一個穩定電流，驅動高亮度LED負載獲得恒定光輸出。要想通過基於雙向晶閘管的調光器來調節基本的LED驅動器電路
，就必須額外添加一些元器件來實現穩定的調光器運行，並根據調光器相位角來調節輸出電流。

 

由於調光器差異較大
，所連接的LED調光電路性能也有所不同。由於現在還未出台明確標準來劃分帶有調光器的LED燈泡的性能，使這一問題變得更加複雜。至多會有一些燈泡製造商提供調光器列表，列明他們認為可與其產品兼容的調光器。

 

在美國能源部(DoE)的支持下，美國電氣製造商協會(NEMA)正著手製定適用於由切相調光器驅動的LED燈deng的de調tiao光guang標biao準zhun，包bao括kuo決jue定ding是shi否fou達da到dao可ke接jie受shou性xing能neng的de測ce試shi程cheng序xu及ji指zhi標biao。希xi望wang這zhe一yi標biao準zhun最zui終zhong能neng夠gou幫bang助zhu清qing理li掉diao市shi場chang上shang那na些xie聲sheng明ming可ke調tiao光guang，但dan性xing能neng遠yuan未wei達da到dao終zhong端duan用yong戶hu所suo期qi待dai的de柔rou和he、穩定如白熾調光預期的產品。

 

大部分LED燈泡使用的驅動電路都包含降壓、升降壓或反激式轉換器。在zai各ge種zhong情qing況kuang下xia
，都dou可ke通tong過guo修xiu改gai基ji本ben電dian路lu來lai實shi現xian可ke接jie受shou的de調tiao光guang性xing能neng，同tong時shi不bu會hui增zeng加jia器qi件jian的de成cheng本ben和he複fu雜za性xing。這zhe樣yang就jiu可ke以yi提ti升sheng可ke調tiao光guang驅qu動dong器qi的de性xing能neng，進jin而er滿man足zu消xiao費fei照zhao明ming市shi場chang的de成cheng本ben節jie約yue要yao求qiu。

 

兼容性的問題在於TRIAC調光器電路如何與LED驅動器輸入電路進行交互。

 

單級LED驅動器示例電路(圖2)取代了圖1中代表白熾燈的電阻性負載。盡管這一電路由於在穩定運行時的高功率因數模擬了電阻性負載

，但其前端也包括了EMI濾波所必需的電容器。此外
，LED燈泡所消耗的功率比同等白熾燈的25%還要少。結果就是，在TRIAC觸發前，調光器在交流線路半周期中主要承受電容性負載。

 

圖1：典型的調光器原理圖

 

圖2：基本的LED驅動器電路框圖

 

圖1suoshideshuangxiangchufadianluruoxiangyaoanzhaoshejimubiaoyunxing，haixuyaoyitiaodianzuxinglujingzhizhongxingdian。ruguogaiweidianrongxingfuzai，zheyidianlujiangwufazhengchangyunxing，bingdaozhizhouqizhuanhuanshichuxianbuwendingchufadeqingkuang，jutibiaoxianweishuchudeguangbutingshanshuo。tiaoguangqiheLED驅動器中的EMI濾波器
，還會由TRIAC啟動時的高dv/dt引起振鈴振蕩。

 

振蕩幅度達到一定程度時，會導致電流降至“保持電流”以下，從而使TRIAC關閉，而無法在下一次線路過零之前維持TRIAC導通。這一情況通常會由於觸發電路重觸發TRIAC，導致其在單個線路半周期中多次開和關。除了給元器件造成應力並很可能破壞調光器或LED驅動器之外，這將導致出現嚴重的閃爍以及令人不悅的噪聲情況。

 

假設使用LED燈所適用的調光器來替代該調光器並不是理想的解決方案
，那麼可以通過修改LED驅動來解決上述問題
，從而實現LED驅動與標準調光器的搭配使用。

 

圖3：可調光LED驅動示意圖。

 

示例電路(圖3)為單級LED反(fan)激(ji)式(shi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)，同(tong)樣(yang)的(de)技(ji)術(shu)也(ye)可(ke)用(yong)於(yu)升(sheng)降(jiang)壓(ya)或(huo)適(shi)應(ying)性(xing)降(jiang)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)器(qi)。首(shou)先(xian)
，必(bi)須(xu)在(zai)設(she)計(ji)輸(shu)入(ru)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi)將(jiang)輸(shu)入(ru)電(dian)容(rong)保(bao)持(chi)在(zai)最(zui)小(xiao)值(zhi)，這(zhe)樣(yang)也(ye)有(you)助(zhu)於(yu)實(shi)現(xian)最(zui)佳(jia)的(de)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)。

 

下一步介紹的是有源衰減器及無源泄放器電路。衰減電路在TRIAC觸發時會限製衝擊電流
，從而極大地抑製振鈴，以至TRIAC保持導通狀態。短暫延時後，衰減電阻被一個小的MOSFET所旁路，以防止在餘下的導通期間產生功率損耗。為將低功率驅動器成本降至最低
，可忽略旁路MOSFET及其相關的驅動電路，但這會導致電阻器的散熱及相關的效率損失。

 

可使用無源泄放器電路代替一些調光解決方案中使用的有源泄放器。該串聯RC網wang絡luo從cong觸chu發fa點dian開kai始shi傳chuan導dao電dian流liu
，時shi間jian足zu夠gou開kai關guan轉zhuan換huan器qi開kai始shi抽chou取qu電dian流liu，這zhe有you助zhu於yu確que保bao電dian流liu在zai這zhe一yi期qi間jian不bu會hui降jiang至zhi保bao持chi電dian流liu以yi下xia。以yi恒heng定ding導dao通tong時shi間jian運yun行xing的de反fan激ji式shi或huo升sheng降jiang壓ya轉zhuan換huan器qi作zuo為wei接jie至zhi直zhi流liu總zong線xian的de主zhu要yao電dian阻zu性xing負fu載zai，可ke在zai下xia次ci線xian路lu過guo零ling前qian保bao持chi調tiao光guang器qiTRIAC的導通狀態。轉換器需要抽取足夠多的電流，以保持在TRIAC保持電流之上。單級PFC反激式或升降壓轉換器通常可以實現這一目標。

 

此處所述電路采用了IRS2983控製器IC，其運行在電壓模式下。COMP輸入端上的直流電壓電平決定了開關周期的導通時間。因為控製器IC常與初級側調節一起使用以保持恒定的輸出功率，所以必須在這一輸入端上增加齊納二極管來鉗位COMP電壓。這就對最大導通時間設置了限製，以致在調光期間，當直流總線電壓下降時，導通時間就無法增加來進行補償。

 

結jie果guo就jiu是shi
，隨sui著zhe調tiao光guang器qi設she置zhi的de降jiang低di及ji直zhi流liu總zong線xian電dian壓ya的de下xia降jiang，輸shu出chu電dian流liu也ye會hui降jiang低di。這zhe樣yang就jiu可ke以yi在zai無wu需xu采cai用yong更geng複fu雜za的de電dian路lu來lai檢jian測ce調tiao光guang器qi相xiang位wei角jiao或huo調tiao節jie輸shu出chu的de情qing況kuang下xia
，通tong過guo調tiao節jie調tiao光guang器qi控kong製zhi將jiang燈deng光guang亮liang度du調tiao節jie至zhi低di於yu20%。同時
，必須在調光關閉期間釋放控製器VCC電源
，以確保IC僅在所需時段運行。為此使用了一個高壓二極管連接VCC與直流總線。

 

有源衰減器及無源泄放器電路也可與降壓轉換器一起使用
，但結果取決於LED電壓。由於在線路電壓低於輸出電壓時轉換器無法抽取電流
，相位調光運行範圍將受到限製。出於這一原因，LED電壓最好保持較低，但也不能太低
，否則電路將變得無效

，需要使用過大的電感器。對於保持合理調節範圍的120VAC係統，LED電壓最好是20V～40V。CCM降壓LED控製器IC(如IRS2980)可在不平滑的總線電壓始終高於LED總輸出電壓的同時，維持LED燈的平均電流調節。

 

本文介紹的這些簡單技巧在與所述的LED轉換器一起使用時
，可使大多數基於TRIAC的調光器實現無閃爍的平滑調光效果。

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