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帶 PWM 控制的高效智能照明

2512933 2022-11-25 | pdf | 217.35KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

發(fā)光二極管 (LED) 已迅速成為許多照明應(yīng)用的首選。LED 制造商對(duì)效率和亮度的改進(jìn)意味著從汽車(chē)前照燈到倉(cāng)庫(kù)和工廠照明等應(yīng)用幾乎沒(méi)有其他等效選擇。LED 優(yōu)于其他選項(xiàng)的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是它的可控性，盡管這確實(shí)需要使用電子電路來(lái)充分利用該技術(shù)，并且不會(huì)引入閃爍或過(guò)熱等問(wèn)題。發(fā)光二極管 (LED) 已迅速成為許多照明應(yīng)用的首選。LED 制造商對(duì)效率和亮度的改進(jìn)意味著從汽車(chē)前照燈到倉(cāng)庫(kù)和工廠照明等應(yīng)用幾乎沒(méi)有其他等效選擇。LED 優(yōu)于其他選項(xiàng)的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是它的可控性，盡管這確實(shí)需要使用電子電路來(lái)充分利用該技術(shù)，并且不會(huì)引入閃爍或過(guò)熱等問(wèn)題。不僅必須有效控制 LED，照明系統(tǒng)還需要能夠自動(dòng)響應(yīng)環(huán)境光等條件的變化，以及可能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)出信號(hào)的要求變化。不僅必須有效控制 LED，照明系統(tǒng)還需要能夠自動(dòng)響應(yīng)環(huán)境光等條件的變化，以及可能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)出信號(hào)的要求變化。靠近照明組件的傳感器可以確定最合適的人工照明水平，以避免出現(xiàn)電力浪費(fèi)的情況。在智能溫室、高棚照明和街道照明等應(yīng)用中，LED 可以在環(huán)境條件有利時(shí)完全關(guān)閉，并在黑暗增加時(shí)逐漸上線。同時(shí)，較暗的區(qū)域（例如遠(yuǎn)離窗戶的倉(cāng)庫(kù)角落）可以保持安全和高效的照明。靠近照明組件的傳感器可以確定最合適的人工照明水平，以避免出現(xiàn)電力浪費(fèi)的情況。在智能溫室、高棚照明和街道照明等應(yīng)用中，LED 可以在環(huán)境條件有利時(shí)完全關(guān)閉，并在黑暗增加時(shí)逐漸上線。同時(shí)，較暗的區(qū)域（例如遠(yuǎn)離窗戶的倉(cāng)庫(kù)角落）可以保持安全和高效的照明。原則上，LED 提供的亮度易于控制。LED 的光輸出是正向電流的近似線性函數(shù)。為了提供一致的照明，LED 需要恒定的驅(qū)動(dòng)電流。所需的電流量不僅取決于 LED，還取決于環(huán)境因素。通常，亮度與電流曲線會(huì)增加。但是，電流增加會(huì)導(dǎo)致 LED 結(jié)溫升高。過(guò)高的結(jié)溫會(huì)導(dǎo)致光輸出降低，并降低整體效率。原則上，LED 提供的亮度易于控制。LED 的光輸出是正向電流的近似線性函數(shù)。為了提供一致的照明，LED 需要恒定的驅(qū)動(dòng)電流。所需的電流量不僅取決于 LED，還取決于環(huán)境因素。通常，亮度與電流曲線會(huì)增加。但是，電流增加會(huì)導(dǎo)致 LED 結(jié)溫升高。過(guò)高的結(jié)溫會(huì)導(dǎo)致光輸出降低，并降低整體效率。提供給 LED 的電流并不總是保持在恒定水平。相反，高頻開(kāi)關(guān)用于傳送平均到接近恒定水平的電流脈沖。大多數(shù) LED 照明設(shè)計(jì)采用脈寬調(diào)制 (PWM) 來(lái)提供電流控制。提供給 LED 的電流并不總是保持在恒定水平。相反，高頻開(kāi)關(guān)用于傳送平均到接近恒定水平的電流脈沖。大多數(shù) LED 照明設(shè)計(jì)采用脈寬調(diào)制 (PWM) 來(lái)提供電流控制。在目標(biāo)亮度水平下基于 PWM 的 LED 功率控制的常見(jiàn)配置是計(jì)算固定關(guān)閉時(shí)間。然后，電路根據(jù)電流測(cè)量值改變施加功率的時(shí)間以適應(yīng)條件。固定關(guān)斷時(shí)間方法的優(yōu)點(diǎn)是紋波電流和平均電流水平僅取決于關(guān)斷時(shí)間和 LED 正向電壓。在固定關(guān)斷時(shí)間的情況下，正向電壓取決于燈串中 LED 的溫度和數(shù)量。在目標(biāo)亮度水平下基于 PWM 的 LED 功率控制的常見(jiàn)配置是計(jì)算固定關(guān)閉時(shí)間。然后，電路根據(jù)電流測(cè)量值改變施加功率的時(shí)間以適應(yīng)條件。固定關(guān)斷時(shí)間方法的優(yōu)點(diǎn)是紋波電流和平均電流水平僅取決于關(guān)斷時(shí)間和 LED 正向電壓。在固定關(guān)斷時(shí)間的情況下，正向電壓取決于燈串中 LED 的溫度和數(shù)量。軟件算法可以通過(guò)實(shí)施自適應(yīng)電壓補(bǔ)償來(lái)補(bǔ)償這些影響。該算法監(jiān)控 LED 上的壓降并調(diào)整關(guān)閉時(shí)間長(zhǎng)度。然后通過(guò)調(diào)節(jié)提供的峰值電流來(lái)控制平均 LED 電流，峰值電流是在為 LED 燈串供電的 MOSFET 開(kāi)啟時(shí)測(cè)量的。軟件算法可以通過(guò)實(shí)施自適應(yīng)電壓補(bǔ)償來(lái)補(bǔ)償這些影響。該算法監(jiān)控 LED 上的壓降并調(diào)整關(guān)閉時(shí)間長(zhǎng)度。