在驅動、電源與控制技術分會上,來自iWatt China公司的閆亮先生介紹了LED模擬調光目前所采用的標準以及0~10V調光系統的應用等相關問題。
iWatt China公司閆亮先生
LED調光近年來談得比較多的是TRIAC調光,其特點是控制回路和功率回路合為一體,同樣處在交流線上。而模擬調光是另外一種調光,稱為低壓控制線的調光,有一條單獨的低壓控制的回路,用于提供模擬的信號。此外,還有PWM調光、數字調光及無線調光等多種形式。模擬調光和PWM調光有時在概念上會存在一定的混淆,二者分別是指控制信號本身是模擬的或PWM的。
模擬調光系統的結構非常簡單,其中包含調光單元,單獨輸出一個控制信號。控制信號電壓越高,輸出功率越大。模擬調光目前有兩個標準。一是美國國家標準協會(ANSI)的標準。在這一標準中,主要應關注兩個方面:(1)控制單元是個元控制器件,不需要驅動器供電源給調光器,所以是個元器件。(2)在控制范圍方面,當控制電壓低于0.3V時,輸出要求為0;當控制電壓在0.3V~9.8V之間時,輸出需要進入調光狀態;而當高于9.8V時,輸出要求達到100%。
這一標準還講到0~10V的歷史,這主要是出于安全性和靈活性的考慮。在歷史上,曾采用過0~15V、0~24V,甚至還有0~-15V的系統。在早期的工程設計中,很少采用數字電路,大多是用模擬電路,工程師覺得輸出電壓為10V時,比較容易計算,而對用戶來說,0~10V電壓也比較低,安全性較好,此外,0~10V也足以抵御外界的干擾。
另一個是國際電氣委員會(IEC)的標準,即60929標準。在該標準中,0~10V原是針對熒光燈設計而設定的。其中,也需注意兩點:(1)控制單元不是一個元器件,不主動輸出電流,即要求采用輸入型的控制器。驅動器要輸出電流送入到控制單元,然后控制單元才會輸出一個電壓指示驅動器輸出應該是多少。(2)這一標準所要求的電壓范圍也不同,具體為1~10V,因此該標準也常被稱為“1~10V”標準。
0~10V系統在商業上應用比較多,能夠實現比較多的燈具的并聯。與可供硅對比,其功率通常為600W或1000W,而早期采用的都是白熾燈,如果是100W的白熾燈,600W的調光器,那么就只能并6盞燈,因此可供硅不適用于商業應用。與之相比,0~10V系統的好處是控制信號有單獨的控制線,使其有可能并聯20、30甚至40盞燈,因此在商業及學校等領域應用較多。但其問題在于,在燈并聯較多以后,需要解決噪音干擾問題,以及控制器是否需要與輸出隔離等問題。通常,如果輸出電壓超過60V,則必須進行隔離;當輸出電壓在60V以下時,燈并聯越多,功率回路噪音越大,同時,由于控制器電流承受能力有限,燈并聯越多,抗干擾能力就越差,這時采用隔離系統能夠增強抗干擾能力。