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三合一调光(0-10V调光 / PWM调光 / 可控硅调光)应用方案设计指导

信息来源 : 网络 发布时间:2017-11-08 03:01 | 130 次浏览

0-10v调光又分为:0/1-10v,PWM,可调电阻调光。

0/1-10v调光原理:电源设计带有控制芯片,在接0-10V或者1-10v的调光器时,通过0/1-10V电压变化,改变电源输出电流。就像这样:


当0/1-10V调光器调大最大10V时,输出电流也将达到电源输出的100%,亮度也将100%。当0-10V调光器调制到0时,电流最小,其灯光呈关闭状态;1-10v调光调到1v时,灯光最弱。        

0-10v和1-10v调光的区别:启亮和关断电压不同,0-10V在0.3V时启亮, 1-10V在0.7~0.8V启亮,不会将灯具调到关闭。


PWM调光原理:脉宽调制(PWM)调光:通过把电源改成脉冲恒流源,用改变脉冲宽度的方法,就可以改变其亮度。假如脉冲的周期为tpwm,脉冲宽度为ton,那么其工作比D(或称为孔度比)就是ton/tpwm。改变恒流源脉冲的工作比就可以改变LED 的亮度。下图表示这种脉宽调制的波形。


可调电阻:可调电阻,又称为电位器调光。顾名思义,就不多解释了。好了,讲了那么多理论。


下面重点讲干货,0-10v调光在实际中的运用。欧切斯的0-10v调光电源又分为恒流和恒压调光电源。

恒流0-10v调光电源:多级电流,宽电压输入,高效率,调光曲线平滑无闪烁。主要用于led恒流射灯、筒灯、面板灯等灯具调光。 恒压0-10v调光电源:设置短路、过载、过压等保护功能,支持定制调光曲线,改善调光效果,应用比较广泛。主要应用于灯带、灯条,MR16等led灯具亮度调节。0-10v调光技术的优点在于应用简单、效率高、精度高,且调光效果好。


下面就来做个实际案例设计:

DW8528&DW8508

Input: 90Vac-264Vac

Input Frequency: 50Hz/60Hz

Output Voltage: 42V-46V (15PCS 3W 串联)

Output Current: 1050mA

 Dim:0-10V  1KHz   3.3V   PWM

DW8528&DW8508  0-10V调光/PWM调光项目说明

1、整体方案采用副边控制单级PFC结构,实现高可靠,高性能控制;

2、临界导通模式DW8528单级PFC控制实现方案高效率,高功率因素,低THD等需求;

3、副边采用DW8508多功能集成运放实现简单化多模式调光:

  a、DW8508采用SOP-8封装集成PWM、线性调光接口,简化电路结构,极简化电路组成器件;

  b、DW8508集成5V基准输出,可给于数字控制模块稳定电压供应;

  c、DW8508集成过温保护,当触发过温保护,电流基准电压将减少2/3,使输出电流降低至正常电流的1/3,温度降低到恢复阈值后基准复位,恢复原工作状态;

  d、当最低亮度调光控制时,DW8508内置ON/OFF控制5%电位的迟滞措施,避免调光信号在临界点处出现闪烁;具体体现为:当调光控制信号降低至10%时,将触发电压运放基准减半,控制输出电压减半,以达到LED完全关断效果,触发关断信号后只有当调光控制信号上升至15%时,才会触发电压运放基准恢复,恢复原工作状态。


典型应用电路图:





线性调光信号10V时测试典型参数

Vin(V)

Pin(W)

Vout(V)

Iout(A)

PF

EFF(%)

100V

53.2

46.11

1.012

0.993

87.81

220V

50.84

46.1

1.013

0.961

91.85

     1:负载采用15串多并LED为实际负载;

    2AC Source:  IT7322  750VA

    3:  输出参数测试仪器: Fluke 87Ⅴ

    4:  10V信号模拟输入:DC source Agilent E3632A


     
调光信号与输出电流


Vdim(V

Iout(A)(Vin=100V)

Iout(A)(Vin=220V)

10

1.013

1.015

9

0.922

0.921

8

0.827

0.826

7

0.732

0.731

6

0.638

0.637

5

0.543

0.543

4

0.449

0.448

3

0.355

0.355

2

0.261

0.261

1

0.166

0.166

0.9

0.148

0.149

0.8

0.139

0.139

0.7

0.129

0.13

0.6

0.121

0.120

0.5

0.110

0.111

0.4

0.101

0.101

0.3

OFF

OFF



调光信号与输出电流波形,Vin:100Vac   60Hz


调光信号与输出电流波形,Vin:220Vac   50Hz



DW8528需要触发启动阀值才能使IC启动,IC启动速度主要取决于VCC电解电容的充电速度,如下图黑箭头通路,输入AC电压经桥堆整流后通过电阻为电解电容充电,当电解电容充电至一定电位状态后触发IC启动阀值,IC正式输出PWM驱动信号,经启动过程后正式工作。由于电容公式:

 C=Q/U    (Q=di*∆t)

 可知,如需加快VCC电容的充电速度,可从以下两点改进:1、减小VCC启动电阻的阻值,从而提高电容的充电电流,达到加快充电速度的目的;2、减小VCC电容的容值,减小容值能够使在充电到同样电压状态下所需电量减小,从而达到加快充电速度的目的。





由于减小启动电阻阻值以及减小VCC电容容值在实际应用中受到一定限制,在启动速度需要进一步提升的情况下,可采用下图辅助加速启动电路,下图工作状态如下:1、AC电压经桥堆整流后通过路径1,经电阻至稳压管给MOS管Q1提供栅极驱动电压,触发使MOS导通;2、MOS管导通后由路径2给VCC电容充电,此路径中R1/R2电阻取值可放较小的阻值,以达到尽可能给VCC电容提供大的电流的目的,VCC电容将快速充电到达IC的启动电压,触发IC启动;3、IC启动后,开关电源工作,变压器供电绕组将提供VCC所需电压,如路径3(右图)经整流到电解CE2滤波,经电阻分压提供给MOS管Q2栅极驱动(左图路径3);4、当MOS管Q2栅极电压触发MOS管导通工作,即会将Q1栅极驱动电压拉低,从而使Q1关断,进而通路2阻断。完成整个充电过程。










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