坛子里很多同学在做配可控硅调光器的节能灯或是LED灯,以下资料很老了,但差不多对可控硅调光器各方面的问题都提了一下,有兴趣的可以参考一下。
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1.调光器的分类
调光器有很多种类别,按电源不同可以分为交流调光和直流调光,按控制电路的原理可以分为幅值调光和相位调光,按开关器件的种类可以分为无源调光和有源调光,按光线变化的级别可以分为分段调光和无极调光,按负载类型可以分为对电光源的直接调光和对照明控制器的间接调光等,下面对调光器的分类作综合介绍。
1.1调幅式调光
1.1.1可变电阻器调光
可变电阻器调光是最早出现的调光方法,通过在白炽灯照明回路中串接一只大功率可变电阻器,调节可变电阻器就可以改变流过白炽灯的电流值,从而改变灯光亮度。这种调光方式在交直流电源回路中都可使用,并且不会产生无线电干扰,但由于可变电阻的功耗高、发热大,导致系统的效率很低,一般只作为原理演示使用。
1.1.2自耦调压器调光
用一个自耦调压器串接在交流回路中,通过调节电刷的位置来改变供给白炽灯的电压幅值,从而改变灯光亮度。虽然自耦调压器体大笨重,还有工频噪音,但由于系统效率较高,增减负载也不影响调光等级,在早期曾经大量用于舞台调光,现在虽然应用较少了,但这种调压器各位同学应该都不陌生。
1.1.3二极管分档式调光电路
这个电路由一只三档开关控制,分别作全电压供电、半波供电和关断控制。这里的二极管可以看成是一个工作在导通状态的单向可控硅(SCR),这种调光方式是调幅式调光到相位调光的过渡类型。由于白炽灯半波供压是一个固定电压值,不能任意调节,并且白炽灯在半波电压下会轻微闪烁,所以这种电路的实用性不是很好。类似这样的一个玩意就是电吹风,一些便宜电的电吹风就是靠切换一个1N5397来换档的。
1.2调相式调光
调相式调光是通过调节交流电每个半波的导通角来改变正弦波形,从而改变交流电流的有效值,以此实现调光的目的,也称为“斩波式”调光。调相式调光包括前沿相位控制和后沿相位控制(也称前切和后切)两种类型,工作原理与调幅式调光完全不同。
1.2.1 前沿相位控制调光器
前沿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,多数厂家的产品都是这种类型调光器。前沿相位控制调光器一般使用可控硅作为开关器件,所以又称为可控硅调光器。
可控硅调光器虽然电路简单、成本低廉,但由于可控硅开关时会产生较强的无线电干扰,若不采取有效的滤波措施,将会妨碍许多电器的使用。另外,可控硅调光器在开通时有一个很陡的前沿,电压波形从零电压突然跳高,这对白炽灯类电阻性负载的影响不大,但却不适合气体放电光源的调光使用。因为多数气体放电光源都需要驱动电路来配合工作,而驱动电路是一种容性负载,可控硅调光器产生的电压跳变会在容性负载上产生很大的浪涌电流,使电路工作不稳定,甚至造成驱动电路烧毁的故障。
1.2.2 后沿相位控制调光器
后沿相位控制调光器一般使用MOSFET作为开关器件,所以又称为MOSFET调光器。后沿相位控制调光器除了具有可控硅调光器的优点外,一个重要的特性就比较适应气体放电灯的调光需要。随着世界范围内对白炽灯的淘汰不断加快,用户对呈容性阻抗的电子节能灯等光源进行调光的需求开始逐渐增多,而后沿调光器正好适应这种市场变化。不过,有些事情也不是这么绝对,后沿调光器也并不是电子节能灯的什么神,有时候也不是这么灵光的,这个问题后面再说。
1.3 PWM调光器
PWM调光器最早用于直流电源中对小功率钨丝灯泡等线性负载调光,它利用一个PWM信号去控制开关器件,通过调节流过灯泡的电流来实现调光控制。 这种调光方式现在也在LED上有应用,相比可控硅调光来说要容易得多。