LED的調光原理分析與設計實例

作為一種光源，調光是很重要的。不僅是為了在家居中得到一個更舒適的環境，在今天來說，減少不必要的電光線，以進一步實現節能減排的目的是更加重要的一件事。而且對于LED 光源來說，調光也是比其他熒光燈、節能燈、高壓鈉燈等更容易實現，所以更應該在各種類型的LED 燈具中加上調光的功能。

第一部分 采用直流電源LED 的調光技術

一．用調正向電流的方法來調亮度

要改變LED 的亮度，是很容易實現的。首先想到的是改變它的驅動電流，因為LED 的亮度是幾乎和它的驅動電流直接成正比關系。圖1 中顯示了Cree 公司的XLampXP-G 的輸出相對光強和正向電流的關系。


圖1. XLampXP-G 的輸出相對光強和正向電流的關系

由圖中可知，假如以350mA 時的光輸出作為100%，那么200mA 時的光輸出就大約是60%，100mA 時大約是25%。所以調電流可以很容易實現亮度的調節。

1.1 調節正向電流的方法

調節LED 的電流最簡單的方法就是改變和LED 負載串聯的電流檢測電阻（圖2a），幾乎所有DC-DC 恒流芯片都有一個檢測電流的接口，是檢測到的電壓和芯片內部的參考電壓比較，來控制電流的恒定。但是這個檢測電阻的值通常很小，只有零點幾歐，如果要在墻上裝一個零點幾歐的電位器來調節電流是不大可能的，因為引線電阻也會有零點幾歐了。所以有些芯片提供一個控制電壓接口，改變輸入的控制電壓就可以改變其輸出恒流值。例如凌特公司的LT3478（圖2b）只要改變R1 和R2 的比值，也可以改變其輸出的恒流值。



圖2. 輸出恒流值的調節

1.2 調正向電流會使色譜偏移

然而用調正向電流的方法來調亮度會產生一個問題，那就是在調亮度的同時也會改變它的光譜和色溫。因為目前白光LED 都是用蘭光LED 激發黃色熒光粉而產生，當正向電流減小時，藍光LED 亮度增加而黃色熒光粉的厚度并沒有按比例減薄，從而使其光譜的主波長增長，具體實例如圖3 所示。


圖3. 主波長和正向電流的關系