關于調光調色溫電源輸出電流的說明

LED調光調色溫電源通常采用兩級轉換方案，如圖A，第一級是一個恒壓源，第二級是兩個恒流源。

第一級恒壓源就是常規的恒壓源，各廠家的設計應沒有太大的區別。

第二級恒壓源的方案則有兩個大方向可選。一個是連續電流型(如圖A)，一個是斷續電流型(如圖B)。下面分別加以說明。

連續電流型：顧名思義，連續電流型的輸出電流是連續的，電流波形同標準LED恒流源的輸出電流波形基本相同。其電路主要元件有開關管、電感、二極管、電容。按工作方式可細分成兩個分支，一個是線性，一個PWM。如果是線性工作模式，則輸出電流就是一條直線。若工作在PWM模式，則輸出電流有少量紋波。在某些細節上，這兩種模式各有一些小缺點，但都能使LED工作在較好的狀態。

       圖A

斷續電流型：輸出電流是斷續的，即脈沖狀，電流波形和標準LED恒流源完全不同。這種方案的優點就是成本低，其電路的主要元件只有開關管，通過控制開關管開通和關斷時間的比例調節LED的電流。在開關管開通的時候，相當于恒壓源直接接在LED上，顯然不符合LED的基本要求。這種方案有著嚴重缺陷，但具體是哪些缺陷則取決于其工作頻率的選擇。如果頻率較低，LED會有尖峰電流，尖峰電流的幅度取決于恒壓源輸出電壓和LED電壓的差距。量產時很難匹配好。即使匹配好兩者，LED工作發熱后，電壓會下降，還會惡化這個指標。不僅LED的壽命受影響，針刺般的燈光對人眼顯然不好，雖然你感覺不到。如果把工作頻率提高，上述缺點會大幅減弱，但效率又會有明顯損失，嚴重的可能損失百分之幾十。綜上所述，這種方案在小功率情景照明里應用可能問題不大，在功率較大的標準照明上應用有較大隱患。

       圖B

下面，我們將結合實際測試的情況分析斷續電流型(脈沖電流型)在調節的過程中功率以及輸出電流的變化，以及這種調節方式所帶來的問題。

測試方法說明：在斷續電流型的調光調色溫電源的輸出串一個1Ωu03A9的電阻，通過測試電阻上的電壓值來反映輸出電流值。

步驟一：用遙控器將LED的亮度調至最高，測試電源的輸入參數和輸出電流。此時，電源的輸入功率為10.7W，如圖-1所示，由于是滿功率狀態，此時電流接近連續的狀態，此時的輸出平均電流和峰值電流一樣。輸出平均電流和峰值電流均為240mA。

       圖-1 最大亮度時的輸入參數

       圖-2 最大亮度時輸出電流的波形

步驟二：用遙控器的亮度調節鍵將亮度調低，此時輸出的占空比調節至50%%uFF0C即如果按照合理的調節方式，此時的輸出電流為額定電流的一半，輸出功率也減少接近一半。但情況并非如此!

由圖-4可以看出，此時輸出電流的峰值為488mA，峰值電流增加了超過一倍，但實際上平均電流仍然很接近240mA，這意味著輸出占空比50%-100%%u8FD9個調節過程中，輸出電流的平均值基本不變，燈具的亮度基本上沒有變化，在這個調節范圍，使用者不僅是在做無用功，更嚴重的是燈珠要承擔比額定值高一倍的峰值電流，這會嚴重影響燈珠的壽命!同時，我們可以看到輸入功率也變大了(輸出占空比為100%%u7684時候功率時10.7W，占空比為50%%u7684時候功率時11.4W)，多損耗的功率全部轉換成輸出開關管上的熱量。

       圖-3 輸出占空比調節至50%%u65F6的輸入參數

       圖-4 輸出占空比調節至50%%u65F6的電流波形

步驟三：進一步調節，將輸出的占空比調至25%%uFF0C這時候一個更惡劣的情況出現了!由圖-6的電流波形我們可以看到，此時，輸出的峰值電流為864mA,平均電流為216mA，平均電流下降了，但輸入功率居然比輸出占空比為100% %u7684時候高出了2.1W，這說明這種狀態下效率損失很嚴重，雖然燈的亮度降低了，但卻浪費了更多的電。而且，值得我們再次注意的是，此時輸出電流的峰值是輸出占空比為100%%u65F6的電流的2.88倍!

       圖-5 輸出占空比調節至25%%u65F6的輸入參數

       圖-6 輸出占空比調節至25%%u65F6的電流波形

步驟四：將輸出調至最低，此時的輸出為針刺狀的脈沖電流，且輸出額定電流的4倍，這對燈珠的壽命將會有嚴重的影響，巨大的脈沖電流甚至會燒毀燈珠。

       圖-7 輸出調至最低的輸入參數

       圖-8 輸出調至最低的電流波形

注：

1、本文章中測試的樣品為市場上隨機購買的PWM型調光調色溫電源，標稱輸出電壓為30-42V，測試的時候采用12串的燈珠。

2、本文章僅作技術交流與說明之用。