在驱动、电源与控制技术分会上,来自iWatt China公司的闫亮先生介绍了LED模拟调光目前所采用的标准以及0~10V调光系统的应用等相关问题。
iWatt China公司闫亮先生
LED调光近年来谈得比较多的是TRIAC调光,其特点是控制回路和功率回路合为一体,同样处在交流线上。而模拟调光是另外一种调光,称为低压控制线的调光,有一条单独的低压控制的回路,用于提供模拟的信号。此外,还有PWM调光、数字调光及无线调光等多种形式。模拟调光和PWM调光有时在概念上会存在一定的混淆,二者分别是指控制信号本身是模拟的或PWM的。
模拟调光系统的结构非常简单,其中包含调光单元,单独输出一个控制信号。控制信号电压越高,输出功率越大。模拟调光目前有两个标准。一是美国国家标准协会(ANSI)的标准。在这一标准中,主要应关注两个方面:(1)控制单元是个元控制器件,不需要驱动器供电源给调光器,所以是个元器件。(2)在控制范围方面,当控制电压低于0.3V时,输出要求为0;当控制电压在0.3V~9.8V之间时,输出需要进入调光状态;而当高于9.8V时,输出要求达到100%。
这一标准还讲到0~10V的历史,这主要是出于安全性和灵活性的考虑。在历史上,曾采用过0~15V、0~24V,甚至还有0~-15V的系统。在早期的工程设计中,很少采用数字电路,大多是用模拟电路,工程师觉得输出电压为10V时,比较容易计算,而对用户来说,0~10V电压也比较低,安全性较好,此外,0~10V也足以抵御外界的干扰。
另一个是国际电气委员会(IEC)的标准,即60929标准。在该标准中,0~10V原是针对荧光灯设计而设定的。其中,也需注意两点:(1)控制单元不是一个元器件,不主动输出电流,即要求采用输入型的控制器。驱动器要输出电流送入到控制单元,然后控制单元才会输出一个电压指示驱动器输出应该是多少。(2)这一标准所要求的电压范围也不同,具体为1~10V,因此该标准也常被称为“1~10V”标准。
0~10V系统在商业上应用比较多,能够实现比较多的灯具的并联。与可供硅对比,其功率通常为600W或1000W,而早期采用的都是白炽灯,如果是100W的白炽灯,600W的调光器,那么就只能并6盏灯,因此可供硅不适用于商业应用。与之相比,0~10V系统的好处是控制信号有单独的控制线,使其有可能并联20、30甚至40盏灯,因此在商业及学校等领域应用较多。但其问题在于,在灯并联较多以后,需要解决噪音干扰问题,以及控制器是否需要与输出隔离等问题。通常,如果输出电压超过60V,则必须进行隔离;当输出电压在60V以下时,灯并联越多,功率回路噪音越大,同时,由于控制器电流承受能力有限,灯并联越多,抗干扰能力就越差,这时采用隔离系统能够增强抗干扰能力。