LED五种调光方式详解

        LED的发光原理同传统照明不同，同功率的 LED 光源，因其采用的芯片不同，电流电压参数则不同，故其内部布线结构和电路分布也不同，导致了各生产厂商的光源对调光驱动的要求也不尽相同，因此控制系统和光源电器不匹配也成了行业内的通病，同时 LED 的多元化也对控制系统也提出了更高的挑战。如果控制系统和照明设备不配套，可能会造成灯光熄灭或闪烁，并可能对 LED 的驱动电路和光源造成损坏。

市面上常见的有五种调光方式：
        DALI调光、可控硅调光、PWM调光、0/1-10V调光、DMX调光


一、DALI调光


        DALI标准已经定义了一个 DALI网络，包括最大的 64个单元(可独立地址)，16 个组及16 个场景。DALI 总线上的不同照明单元可以灵活分组，实现不同场景控制和管理。在实际应用中，一个典型的 DALI 系统应用可以控制 40～50 盏灯，可分成 16 个组，同时能够并行处理一些控制/场景。
        DALI的优点在于其是有专门的协议规定，增强了不同品牌之间的产品互通性，且每个DALI设备都有单独的地址码，真正可做到单灯可控。双向通讯，便于及时查询及了解设备状态和信息。


二、可控硅调光

        可控硅调光较早之前就应用于白炽灯和节能灯调光方式，也是目前应用于LED调光最为广范的一种调光方式。
        可控硅调光是一种物理性质的调光，从交流相位0开始，输入电压斩波，直到可控硅导通时，才有电压输入。
        工作原理是将输入电压的波形通过导通角切波之后，产生一个切向的输出电压波形。应用切向的原理，可减少输出电压的有效值，以 此来降低普通负载(电阻负载)的功率。
        可控硅调光器具有调节精度高、效率高、体积小、重量轻、容易远距离操纵等优点，在市场上占主导地位。


三、PWM调光


        脉宽调制(PWM -Pulse Width Modulation)技术是通过对逆变电路开关的通断控制来实现对模拟电路的控制的。脉宽调制技术的输出波形是一系列大小相等的脉冲，用于替代所需要的波形。
        以正弦波为例，也就是使这一系列脉冲的等值电压为正弦波，并且输出脉冲尽量平滑且具有较少的低次谐波。根据不同的需求，可以对各脉冲的宽度进行相应的调整，以改变输出电压或输出频率等值，进而达到对模拟电路的控制。简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
        通过高分辨率计数器的使用，方波的占用比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有，要么完全无。电压或电流源是以一种通或断的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通电时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。
        如果亮暗的频率超过100Hz，人眼看到的就是平均亮度，而不是LED在闪烁。PWM通过调节亮和暗的时间比例实现调节亮度，在一个PWM周期内，因为人眼对大于100Hz内的光闪烁 感知的亮度是一个累积过程，即亮的时间在整个周期中所占得比例越大，人眼感觉越亮。


四、0/1-10V调光


         0/1-10V 调光装置内有两条独立电路，一条为普通的电压电路，用于接通或关断至照明设备的电源，另一条是低压电路，它提供参考电压，告诉照明设备调光级别。
         0/1-10V 调光控制器之前常用在对荧光灯的调光控制上，现在，因为在 LED 驱动模块上加上了电源，并且有专门的控制线路，故 0-10V 调光器同样可以支持大量的 LED 照明灯。
         1-10V只是调光器是1-10V，当电阻调光器调到最小1V时，输出电流是10%(非固定值)，如果10V时输出电流是100%，亮度也将是100%。


五、DMX调光


         DMX是Digital MultipleX的缩写，意为多路数字传输。DMX512是数字通信网络的标准协议，通常用于控制舞台和效果。与传统的模拟调光系统相比，基于DMX512控制协议的数字照明系统可以为大中型室内外LED照明系统提供强大的控制功能。
        信号传输方式为RS485差分信号传输，资料发送基于一种8位异步串行协议，带一个开始位(低电平)和两个停止位(高电平)，没有奇偶校验。因此一个资料帧有11位，由于每一位的宽度是4us，所以每发送一个帧需要44us的时间。传输速率为250kbps。


总结：
        1．常规旧项目改造：优先考虑布线难易度及成本，选用可控硅是比较合理的选择，但是要注意挑选合适的可控硅调光驱动/控制器。
        2．新项目或针对调光有明确要求的(市政项目/地标项目/高档酒店/博物馆)：推荐使用DALI 及 0/1-10V调光;二者调光效果都很不错，且目前市场应用也较多。技术也比较成熟。 需要注意的一点是 DALI可以做到单灯单控;0/1-10V为回路控制。 看项目/业主方的具体需要。 单品成本上 DALI要比0/1-10V 要高。
        3．针对外立面亮化 及 灯光亮化改造，类似于酒吧、KTV这种：对于RGB, RGBW灯色彩显示需求较多的应用环境，推荐使用DMX控制方式。


        注：DMX还有一个拓展，即RDM功能，二者并无本质区别。 RDM是双向通讯;DMX为单向。
RDM支持通过DMX信号线来实现RDM功能/编辑操作等……