具有智能化调光功能的LED路灯势在必行

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摘要：毋庸置疑，LED照明绝对是未来的趋势，此种观察的支撑理由包括LED照明的长寿命、省电及可靠性，除此之外，LED照明调光功能的发展，亦是其能进一步取代传统照明的关键之一。亦即LED灯具不能只有亮或暗两种 　　毋庸置疑，LED照明绝对是未来的趋势，此种观察的支撑理由包括LED照明的长寿命、省电及可靠性，除此之外，LED照明调光功能的发展，亦是其能进一步取代传统照明的关键之一。亦即LED灯具不能只有亮或暗两种选择，而是必需像传统白炽灯具般可提供调光功能，使LED灯具同时具有传统灯光与LED灯光优点，如此必然可促进LED照明更加普及。
　　
　　例如，在路灯照明部分，随着技术的发展，当使用寿命及稳定性达到一定水平后，路灯是否可调光将成为另一强调重点。基本上，虽然目前LED路灯标准尚未完备，而产品规格也因各地而不同，但已有越来越多家LED路灯厂商将智能控制纳入其LED路灯功能之一，而就电源管理及日后维修的要点来看，LED路灯智能化也势在必行，其功能在于依据环境的需要或判断是否有人车通过来做调光控制，以增加LED路灯使用寿命，达到节约能源效果。
　　
　　针对LED路灯调光功能的必要性，亿光电子表示，该公司推出的第二代新型海豚LED路灯(EverlightDolphinII)，灯具效率高达100lm/W，并搭载可调光控制的功能，可依当下环境明亮度调整LED亮度，这样的设计可以再省下不必要的电力浪费。再如金瑞通科技近日发表的新型LED路灯专用电源供应器，主要便是针对目前市场上以电流作为调光控制却无法做到定电压的问题进行改善，该款电源供应器能够在一定电压下进行调光，提供线性变化的信号控制，使输出的定电流能够对应控制信号而作线性变化的调整，达到调整电流强度不产生电磁干扰的效果。据了解，基于此电源器所发展出的LED路灯系统，约可节省将近75％的电力。
　　
　　此外，深圳市斯帕克光电科技的升级版LED路灯也采用了新型智能化驱动电源，引入中央控制系统，对灯具实现远程监控，可即时调节灯具的亮度（0-100%）。该公司表示，通过对LED灯具设定,可在繁忙的时段使LED路灯保持较强的照度，在半夜车稀人少时开始自动调光，使LED路灯保持较低照度的照明。整体而言，智能控制LED路灯的主要优点便是可大幅降低耗。
　　
　　当然，不只是LED路灯需具备调光功能，其他各种应用领域的LED照明也逐渐被要求需具备调光功能。基本上，LED使用恒定电流方式调节LED输出亮度为目前最有效之方法。其方法可概分为模拟(Analog)电流调节与脉冲宽度调变(Pulse-WidthModulation,PWM)两种方式。
　　
　　调光方式可分为模拟及PWM两种
　　
　　首先，模拟调光模式为使用电流大小调节方式改变LED顺向电流峰值，以达到不同亮度之调整。例如，降低一半LED的顺向电流，可得到相对一半亮度。但此种方式会造成LED峰值波长(PeakWavelength)或颜色偏移(ColorShift)现象。再者，脉冲宽度调变(PWM)调光技术则是使用连续开关ON与OFF方法，改变LED顺向电流的责任周期(DutyCycle)，此技术并不改变顺向电流峰值。此方法可避免峰值波长或颜色偏移问题，且具有线性调光的功能，可与有效降低功率消耗。
　　
　　综合而言，PWM调光可大幅降低LED的颜色变化，并有不同的亮度层级，可提供额外逻辑来建立PWM波长。
　　
　　模拟调光则是比较简单的电路，但不适用于需要恒定色温的应用。另就调光响应时间来说，PWM调光由于其响应速度快，并且能够更加精确地调光，因此在实际使用中应用得最为广泛。许多半导体业者便针对PWM调光需求推出相关驱动IC。
　　
　　凌力尔特(Linear)电源产品部产品市场总监TonyArmstrong便指出，现今的LED驱动器IC必须具有的一个关键性能特色，亦即对LED充分调光。而随着高亮度(HB)LED需求增加，凌力尔特也推出相对应的产品，例如LT3956可透过TrueColor脉冲宽度调变器(PWM)调光，可在达三千比一的调光范围中提供固定的LED色彩。
　　
　　采用智能化驱动电源的斯帕克光电LED路灯
　　
　　再者，恩智浦(NXP)在LED调光领域亦迭有佳作，该公司所推出的可调光LED解决方案SSL2101为一款小尺寸开关模式电源(SMPS)控制器IC，专为驱动LED设备而设计，并且提供可调光能力。SSL2101可以驱动各种具有不同电源要求的照明系统，包括LED改型灯具、LED模块、LED聚光灯、射灯以及用于商店展示的LED灯串。该公司表示，NXPSSL2101与当今照明基础设施完全兼容，可以直接采用整流市电电源并结合相位调光器工作，且含有高压电源开关，可以直接从整流市电电压启动，因而无需外部启动电路。为支持调光能力，SSL2101还包含两个集成高压开关用于分压器操作，以及一个输入，用于感应实时灯具功率，并在需要时启动附加分压器工作。
　　
　　值得一提的事，恩智浦代理商-品佳公司，已应用SSL2101调光IC制作完成LED调光球泡灯DEMO，同时配合使用三星2瓦LED光源(2瓦LED光通量达到150LM)，它能利用现有的调光系统，对LED球泡灯实现0%-100%范围内的连续可调，效率达到70%以上。该电源驱动三颗2瓦三星LED，总功率达6瓦输入电压：220V，输出：0.18A/30V）。
　　
　　整体而言，随着LED照明应用市场的快速发展及应用范围的持续扩大，导致对产品的要求不断提高，在LED照明终端产品中，关于LED亮度调节此项功能的需求也就成为必要，也将成为LED灯具及相关组件供应业者必需持续关注的课题。