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led灯管可控硅调光介绍,郎特科技

2024-12-21

一、可控硅调光原理探秘

(一)可控硅基本工作原理

可控硅(Silicon Controlled Rectifier)简称 SCR,是一种半导体器件,有着独特的结构与多样的功能,在诸多领域都发挥着重要作用。

 其工作原理涉及到半导体材料的物理特性,主要分为三个阶段。在关态(Off State)时,控制极未被触发,器件电阻极大,处于高度绝缘状态,p-n 结间没有电流流动,无法对负载施加电压或电流;开启过程(Turn-on Process)中,当在控制极接入适当的电脉冲时,可控硅开始导通,电流从阳极流向阴极,这个过程是通过填充控制极和阳极之间一个较高的电压,让中间 n 型半导体被施加额外能量进入导通状态,并且当中间 n 型半导体实际电流足够高时,此状态能够得以保持;而关断过程(Turn-off Process)则是通过短路控制极和阳极(或增加阴极电压)来实现,使中间 n 型半导体失去足够的电流,恢复堵塞,让器件从导通态转换为关态,此时 p-n 结间的电流可以通过离子反向流来维持。

(二)可控硅调光的实现方式

在照明领域,可控硅调光有着不同的实现方式,前沿切相调光和后沿切相调光是其中较为常见且各有特点的两种方式。

  前沿切相调光,是采用可控硅电路,从交流相位 0 开始,输入电压斩波,直到可控硅导通时,才有电压输入,也就是采用前沿导通,靠过零点自然关断的方式来调光。其原理是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。这种调光方式有着诸多优势,比如调节精度高、效率高、体积小、重量轻、容易远距离操纵等,正因如此,在市场上占据着主导地位,多数厂家的产品都是这种类型的调光器。不过,前沿调光器也存在一定的局限性,它容易产生较大噪音,在一些对环境要求较高、需要安静的场合就不太推荐使用。而且,它只适用于阻性和感性负载,不适用于容性负载,因为应用在容性负载上时,电压突变会产生非常大的浪涌电流,同时还会降低线路功率因数,带来 EMI 干扰。此外,可控硅在维持电流以上才能正常工作,所以不太适合深度调光。

  后沿切相调光则有所不同,它一般使用 MOSFET(场效应晶体管)做为开关器件,也就是常说的 MOSFET 调光器,俗称 “MOS 管”。它采用的是从一个相位开始关断,一直到 180 度时开始导通,过零导通,后沿关断的技术,解决了电网干扰和噪声的问题。后沿切相调光的兼容性相对较好,没有最低负荷要求,从而可以在单个照明设备或非常小的负荷上实现更好的性能。然而,它也有自身的不足,其内部电路结构较复杂,这使得控制成本相对较高,并且不容易做稳定,也缺少大功率产品,一般只做成旋钮式的单灯调光开关,这种小功率的后切相调光器不太适用于工程领域。

对比这两种调光方式可以看出,前沿调光范围大,但容易产生闪烁和电磁干扰;后沿调光稳定性好,不易产生闪烁和电磁干扰。在实际的照明设计与应用中,需要根据具体的场景、灯具类型以及对调光效果的要求等多方面因素,来选择合适的可控硅调光方式,以达到理想的照明调光效果。

二、郎特科技 LED 灯管可控硅调光特色

(一)丰富的产品线及功率参数

郎特科技在 LED 灯管可控硅调光产品方面展现出了强大的实力和丰富的多样性。其产品线涵盖了多种类型的灯具,包括调光灯管、调光筒灯、调光面板灯、调光投光灯、调光工矿灯、调光工厂灯以及调光吸顶灯等,能够满足不同场景下的照明需求。

在功率参数方面,提供了多种选择,功率范围从 100w、150w、200w、500w,甚至高达 1500w 等。这些不同功率的产品,不仅可以适配不同大小空间的照明要求,而且还具备各异的调光范围和调光方式。比如在小型的书房、卧室等空间,功率相对较小的 100w 或 150w 的调光灯管可能就足以营造出温馨舒适的照明氛围;而在大型的商场、工厂车间或者展览馆等开阔场所,就可以选用 500w 甚至 1500w 的大功率调光灯具,来确保整个空间都能获得充足且可调节的光亮,全方位地满足了不同客户的个性化需求。

(二)高品质调光性能展现

郎特科技的 调光LED 灯管可控硅调光产品,之所以能在市场上备受青睐,离不开其高品质的调光性能。产品采用了高品质的材料精心打造,这为优秀的调光表现奠定了坚实基础。

在实际使用中,这些产品具备无频闪、连续调光等显著优势。无频闪的特性,让使用者的眼睛在长时间处于灯光环境下也不易产生疲劳,很好地保护了视力健康,特别适用于像办公室这类人们需要长时间用眼工作的场所,以及学校教室等对视力保护要求较高的环境。而连续调光功能则使得灯光亮度的调节更加细腻、精准,可以根据不同的使用场景和需求,随心所欲地调整到最合适的亮度。无论是营造浪漫温馨的居家氛围,还是满足商业场所不同时段、不同活动的照明亮度要求,亦或是适配公共建筑中多样化的功能区域照明需要,郎特科技的产品都能轻松胜任,展现出极佳的环境适应性和照明灵活性。

三、安装与接线要点指南


(一)安装前的准备与注意事项

在进行 LED 灯管可控硅调光灯具的安装前,有一系列重要的准备工作和注意事项需要牢记,这关乎到后续安装过程的顺利以及使用时的安全性。

首先,一定要仔细阅读产品附带的说明书。不同型号、不同类型的郎特科技 LED 灯管可控硅调光灯具,其安装要求和接线细节可能会存在差异,说明书会提供最为准确和详细的指导信息,按照说明书的步骤操作能避免很多不必要的错误。

其次,务必断开电源。这是保障人身安全的关键步骤,无论是安装在家庭环境还是工业、商业场所,在进行灯具安装操作前,要确保将相应线路的电源关闭,并通过验电设备进行确认,防止触电事故的发生。

对于安装环境也要有所考量。要保证安装位置周围没有易燃、易爆物品,灯具与易燃材料需保持至少 0.2m 的距离,同时要留意安装的天顶情况,最好保证有 2 厘米高的间隙,并且灯具尽量不要全部安装在天顶里面,或者靠近有热源的墙边。此外,如果是在潮湿的环境,像卫生间、厨房等,要选择具备相应防护等级的灯具,确保其防水、防潮性能良好,郎特科技部分适用于此类环境的灯具会在产品说明中明确标注防护等级,可按需选用。

  安装位置的选择同样重要。例如 LED 吸顶灯,客厅、饭厅、厨房的吸顶灯最好安装在正中间,这样各位置光线较为平均;而卧室的话,考虑到蚊帐和光线对睡眠的影响,尽量不要安装在床的上方,并且要选取砖石结构等能承受吸顶灯重量的墙面或吊顶进行安装,避免选择木质墙面,以防时间长了有掉落的危险。

在准备工具方面,要提前备好螺丝刀、钳子、电钻等常用安装工具,并且检查灯具的电源线是否完整,长度是否足够穿过灯座等,避免在安装过程中因工具不齐或电源线问题影响进度。

总之,只有做好这些安装前的准备工作,留意好各方面的注意事项,才能为后续顺利安装郎特科技 LED 灯管可控硅调光灯具打下良好基础。

(二)具体接线方法介绍

下面以郎特科技的几款常见灯具为例,详细介绍 LED 灯管可控硅调光灯具如何正确进行接线操作,使其连接到可控硅调光电源以及交流电上,从而实现正常的调光功能。

以郎特科技的 LED 吸顶灯为例,其接线方法如下:先通过两根电线,将 LED 吸顶灯接在可控硅调光电源的 V +、V - 两端,要注意接线的牢固性,避免出现虚接的情况。然后,在可控硅调光电源的 L 端串联上调光旋钮,之后再把这一端接到 220V 交流电上。接线完毕后,务必再次确认电源的接线没有问题,方可通电进行调光测试。开启电源后,旋转旋钮,LED 吸顶灯会逐渐变亮直到达到最亮(max 亮)状态,再往回旋转旋钮,灯又会从最亮状态逐渐变暗,直至关闭,以此实现调光功能。

对于 LED 面板灯来说,不同的安装方式在接线细节上稍有不同。若是嵌入式安装,要先在天花板上安装好钣金槽,在 LED 面板灯具背面固定几块向外突出的支架,然后将面板灯放入,使支架与天花板上的钣金槽吻合固定于天花板上,接线时需按照灯具上标识的接线端准确连接,区分好零线、火线等线路,一般零线接上相应零线接线端,火线接入对应的火线接线端。若是采用钢丝吊挂式安装,先天花板上固定好吊线安装件并锁上螺丝(吊线出厂时已安装好),让吊线垂直下来,再在 LED 面板灯背面锁上悬挂构件,接线时同样要确保各线路连接准确,连接到对应的可控硅调光电源接线处以及交流电线路上。

再看 LED 灯管,像一体化调光 LED 灯管,单相的在外壳上有 A 和 L 两个接口端 ,A 接负载端,L 接电源端,和普通开关接法类似,但要特别留意负载功率大小,避免因负载功率太大烧了调光开关;如果是直流调光 LED 灯管,驱动会采取统一接线端子,采用并联方法接线,也就是一个驱动可带多只 LED 灯管,统一由一个调光器带动,能实现集中统一调光,比如可以带 80 只 LED 灯管,负载功率能够达到 1500w,不过这要根据实际使用场景和需求来合理安排接线布局。

在整个接线过程中,要始终保持谨慎细心,严格按照产品说明书以及相关电气规范操作,确保每一个接线环节都准确无误,这样才能让郎特科技的 LED 灯管可控硅调光灯具正常发挥调光功能,为照明环境营造出理想的效果。

可控硅调光接线图.png

四、调光过程问题及解决办法

(一)常见非正常现象罗列

在使用 led 灯管可控硅调光的过程中,有时会出现一些非正常现象,给调光操作带来困扰,以下是一些容易出现的问题表现:

  1. 灯不亮:电源连接好后,灯具却没有任何反应,不发光。这可能是由于线路连接出现问题,比如存在断路情况,或者是可控硅调光器本身故障,无法正常输出电流来驱动灯管;也有可能是所使用的 led 灯管驱动器不支持可控硅调光,导致灯管无法亮起。

  1. 调光时闪烁:这是较为常见的问题,在调节灯光亮度时,灯具会出现闪烁现象。造成闪烁的原因有多种,一方面可能是回路电流达不到可控硅的维持电流,例如可控硅导通后,电路由于存在电容、电感等元件,会产生电流振荡,当电流振荡到低于可控硅维持电流后,可控硅就会关断,然后重新触发,导致灯具闪烁;另一方面,当可控硅导通后电流慢慢下降,在下降到可控硅维持电流前,如果后面电路还来不及工作,同样会重启,引起闪烁。此外,可控硅调光器的质量参差不齐,不同调光器使用的可控硅维持电流要求有差别,若选用的灯具和调光器不匹配,也容易出现闪烁情况。

  1. 忽亮忽暗:表现为灯光亮度不稳定,一会儿亮一些,一会儿暗一些。这可能是因为调光器中的 DIAC(双向触发二极管)特性描述了正反击穿电压存在误差,使得击穿电压不对称,引起可控硅的正半周和负半周的导通角不一样,进而导致输出电流跟随输入变化,尤其在低输出时,这种忽亮忽暗的现象会更加明显。

  1. 出现音频噪声:在调光过程中,灯具会发出异常的音频噪声,影响使用环境。这通常是由于可控硅导通时出现了电流振荡,当调光器电流在振荡期间低于可控硅维持电流,可控硅将停止导通,触发电路充电后再次导通可控硅,这种不规则的多次可控硅重启动,就会使 LED 驱动产生音频噪声。

  1. 调光范围受限:想要将灯光调得很暗或者很亮时,无法达到预期的调光效果,出现调光范围受限的情况。对于可控硅来说,维持导通所需的维持电流通常介于 8 mA 到 75 mA 之间,白炽灯比较容易维持这种电流大小,但 LED 灯功耗仅为等效白炽灯 10%,其电流容易降低到可控硅维持电流以下,导致可控硅过早关断,从而造成调光范围受限。

(二)对应解决措施分享

针对上述在 led 灯管可控硅调光过程中出现的各类问题,可以参考以下解决思路和操作方法:

  1. 灯不亮的解决方法

    • 首先检查线路连接情况,查看电线是否有破损、断开的地方,确保电源线与可控硅调光器以及灯管之间连接牢固,没有虚接现象。可以使用电笔等工具来检测线路是否通电正常。

    • 确认所使用的 led 灯管驱动器是否支持可控硅调光,如果不支持,考虑更换为适配的驱动器,或者更换整个可调光的灯具,保证其能与现有的可控硅调光系统兼容。

    • 若线路和驱动器都正常,那有可能是调光器本身出现故障,可以尝试更换一个新的同规格的可控硅调光器,看灯具能否正常亮起。

  1. 调光时闪烁的解决办法

    • 选择适合的灯具,尽量挑选专门设计用于可控硅调光的 led 灯管,这类灯具在电路设计等方面会更适配可控硅调光系统,能减少闪烁的概率。

    • 根据实际情况,合理调整可控硅调光的参数,比如调光速度等,确保与电源频率匹配,避免因电源频率和调光速度不匹配导致灯具频繁地开启和关闭,从而产生闪烁。

    • 可以安装电子镇流器,它能够有效减少灯具的闪烁问题,提高照明的稳定性。另外,设计更为简洁的 EMI 滤波器也有助于降低因电流振荡等因素造成的不必要闪烁,尽量使输入 EMI 滤波器电感和电容尽可能地小。

    • 对于因维持电流不足导致的闪烁问题,可以在 LED 驱动器中增加泄放电路和阻尼电路,例如由 C1,C2,R4,R5 组成的被动式泄放电路,能使输入电流大于可控硅的维持电流阈值之上;同时,R1、R2 这两个电阻器可用于抑制振荡及减小浪涌电流,以此来改善闪烁情况。

  1. 忽亮忽暗的解决措施:针对因 DIAC 特性导致的忽亮忽暗问题,可以采用类似英飞凌推出的电路解决方案,例如由 R6、R7、R8、C4、Q2、ZD1 组成的电路网络,ZD1 作为保护二极管防止 Q2 的 Vbe 过压击穿,R6、R7、R8 组成分压检测器,利用 C4 容量较大、端电压平滑的特点,通过 Q2 对相关电压进行箝位,使输出电压变得较为均匀,从而改善输出 LED 的忽亮忽暗情况,尤其在低导通角时,能让电压更稳定,进而使灯光亮度更平稳。

  1. 出现音频噪声的解决思路:重点在于减少可控硅导通时的电流振荡情况,可通过优化电路设计,如上述提到的安装合适的 EMI 滤波器、采用阻尼电路等来抑制电流振荡,避免因多次不规则的可控硅重启动而产生音频噪声。同时,确保调光器和灯具的匹配性良好,减少因不匹配导致的异常电流变化,进而消除音频噪声。

  1. 调光范围受限的应对方式:要想扩大调光范围,关键是解决维持电流不足导致可控硅过早关断的问题。可以在电路中增加一些辅助电路来控制和维持电流,使其在导通角最小时,也能保持稳定,避免过早关断。例如采用专门的 LED 驱动芯片,像英飞凌的 ICL8002G,其具有各种功能如准谐振工作模式、初级侧控制、集成式 PFC 和切相调光控制以及多种保护功能等,通过额外的线性调整电路使输出电流在很宽的输入电压范围内保持稳定,从而实现更好的调光范围控制,解决调光范围受限的困扰。

总之,在遇到 led 灯管可控硅调光出现问题时,要仔细排查可能的原因,采取相应的解决措施,确保能够顺利完成调光操作,达到理想的照明效果。


五、可控硅调光器的选用建议

(一)依据功率合理选择

在选择可控硅调光器时,功率是一个关键考量因素。要依据所调光灯具的功率大小,挑选与之适配功率的可控硅调光器。因为不同功率的调光器,其负载能力存在差异,负载能力不足时,可能无法正常驱动灯具,甚至会影响调光器的使用寿命或导致损坏。

一般而言,为了保证安全以及调光系统的稳定运行,建议在选择时适当对功率进行打折考量。例如,当调光器功率小于 400w 时,所带灯具功率打 8 折会比较安全,也就是说带调光灯管的话,320w 以内是相对安全的范围;而调光器功率达到 800w 时,建议功率打 6 折更为妥当,即带调光灯具 480w 左右为宜。这是由于可控硅调光效率相对较低,本身不能承载过多的负载。只有根据灯具功率合理选择合适功率的可控硅调光器,并考虑功率余量,才能确保调光工作顺利开展,同时保障设备的安全性和稳定性。

(二)考虑其他关键因素

除了功率之外,还有很多其他重要因素需要在选择可控硅调光器时综合考虑进去。比如调光器的调光等级,有的场合可能只需要简单的几个亮度级别切换即可满足需求,但在一些对光线氛围营造要求较高的场所,像酒店宴会厅、艺术展厅等,就需要调光器具备更精细、更多的调光等级,能够实现连续调光,这样才能营造出理想的灯光效果。

另外,调光器是否具备记忆功能也很关键。具备记忆功能的调光器可以记住上一次使用时的亮度设置,下次开启时无需重新调整,使用起来更加便捷,特别适用于频繁使用且对特定亮度有固定需求的场景,比如办公室、会议室等场所。

再就是调光器与灯具的兼容性也不容忽视,要确保所选用的调光器能够适配相应的 LED 灯管等灯具,不然可能出现调光效果不佳、闪烁、无法正常调光等问题。还有调光器的稳定性、耐用性以及是否容易操作等方面,也都是选择时需要纳入考量范围的因素,只有全面兼顾这些方面,才能选到真正契合实际使用需求的可控硅调光器。


六、可控硅调光的优势与局限


(一)优势所在

可控硅调光技术凭借诸多优势,在照明等众多领域得到了广泛应用。

首先,在高效节能方面表现突出。通过调整可控硅的导通角度,能精准控制照明亮度,避免不必要的能源损耗,有效减少照明设备的能耗,契合当下节能环保的大趋势,尤其在长时间使用照明设备的场所,如办公室、商场等,节能效果经过日积月累会相当可观。

其次,它具有环保的特性。可控硅调光属于电子调光方式,相较于一些传统调光手段,不会产生额外的污染物排放,也不会像部分传统调光设备那样因发热等问题造成能源浪费进而间接影响环境,是一种较为绿色的调光技术。

再者,接线简单是其一大亮点。很多时候,只需将调光器与灯具进行简单的线路连接,比如前沿切相调光器,常只需把调光面板串接在接灯的火线上(有的也接零线),旋动旋钮即可实现亮度调节,无需像一些复杂调光系统那样布置繁多的信号线等,操作方便快捷,不仅降低了安装难度,也减少了安装成本和时间。

另外,从成本角度来看,可控硅调光器件结构相对简单,制造成本比较低,价格低廉,适合大规模应用推广,无论是普通家庭照明,还是大型商业场所、公共建筑等的照明调光需求,都能够在成本可接受范围内选用合适的可控硅调光产品。

这些优势共同作用,使得可控硅调光技术成为众多照明场景下的优选方案,为营造舒适、节能且便利的照明环境发挥了重要作用。

(二)局限之处

尽管可控硅调光技术有着诸多优势,但也存在一定的局限之处,需要使用者充分了解。

一方面,功率受限较为明显。一般来说,可控硅调光的功率不能做得太大,因为其本身的调光效率相对较低,承载过多负载的能力不足,若超出其功率承载范围,不仅可能无法正常驱动灯具实现理想调光效果,甚至还会影响调光器的使用寿命,严重的情况下会导致调光器损坏,所以在选择可控硅调光器时,必须依据所调光灯具的功率大小,谨慎挑选适配功率的产品,并适当考虑功率余量。

另一方面,电源转换效率低也是不容忽视的问题。在调光过程中,电源进行电能转换时会有一定的能量损耗,这意味着有部分电能无法有效转化为光能用于照明,尤其在一些对能源利用效率要求较高的大规模照明项目中,这个局限可能会成为影响整体效能的关键因素。

此外,发热大也是可控硅调光的一个弊端。在工作时,可控硅器件会产生较多热量,如果散热条件不好或者长时间持续调光工作,热量积聚可能会影响其性能稳定性,甚至造成器件故障,这就要求在使用和安装可控硅调光设备时,要充分考虑散热问题,确保设备能在合适的温度环境下运行。

了解这些局限之处,有助于使用者在实际应用中更好地扬长避短,合理运用可控硅调光技术,或者结合其他调光方式来满足多样化的照明调光需求。

T8可控硅调光灯管.png

七、可控硅调光在不同场景的应用


郎特科技的可控硅调光产品在众多不同场景中都有着广泛且实用的应用。

室内场所应用情况

在办公室环境里,人们长时间处于灯光下办公,对灯光的舒适度和可调节性要求较高。郎特科技的可控硅调光吸顶灯、调光灯管等产品就能发挥出色作用。比如功率在 100w - 150w 左右的调光灯管,通过可控硅调光技术,可以根据白天、夜晚以及不同工作任务时的光线需求,灵活调节亮度,营造出舒适的办公照明氛围,既有助于提高工作效率,又能保护视力健康,避免因光线过强或过暗造成视觉疲劳。

会议室同样是室内重要的应用场景,不同的会议场景如讨论、投影展示等对照明亮度和氛围有着不同要求。郎特科技的调光筒灯、调光面板灯等,凭借其连续调光、无频闪等优势,可轻松根据实际情况调节光线,比如在进行投影展示时,将灯光调暗,让投影画面更加清晰,而讨论环节则适当调亮灯光,方便参会人员记录和交流。

在商场这种商业场所,为了吸引顾客的注意力、营造出不同的购物氛围,照明的重要性不言而喻。郎特科技的调光投光灯、调光工矿灯等大功率可控硅调光产品就派上了用场,例如在一些服装专卖店,可以通过调节灯光亮度来突出展示新款服装的色彩和质感,将顾客的目光聚焦在商品上;在商场的公共通道区域,合理调节灯光亮度既能保证顾客行走的安全,又能营造出宽敞明亮的购物环境。

家居环境中更是处处可见郎特科技可控硅调光产品的身影。客厅里,人们在看电视、休闲、待客等不同场景下对灯光亮度和色温有不同需求,调光面板灯、调光灯管等产品能让使用者随心调节,打造出温馨惬意或者明亮活泼的氛围;卧室里,通过可控硅调光吸顶灯或床头的调光灯管,可以在睡前将灯光调暗,营造舒适的睡眠环境,或者在阅读时调亮局部灯光,满足阅读照明需求。

室外场所应用情况

街道照明方面,郎特科技的大功率调光工厂灯等产品可通过可控硅调光实现不同时段的亮度调节。比如在夜晚人流、车流较多的时段,将灯光调至最亮,保证道路的清晰可见,保障行人和车辆的安全;而到了后半夜,人流、车流减少时,适当调暗灯光,既能满足基本的照明需求,又能节省能源,符合节能减排的要求。

在公园、广场等公共场所,可控硅调光的照明灯具同样适用。像在公园的休闲步道区域,使用调光灯管,根据不同时间段以及季节变化来调节灯光亮度,为散步的市民提供适宜的照明环境;广场上举办活动时,可将调光投光灯等调亮,营造热闹的氛围,活动结束后调暗灯光,减少能源消耗。

总之,郎特科技的可控硅调光产品凭借其丰富的产品线、多样的功率选择以及出色的调光性能,在办公室、商场、街道照明等室内外不同场所都展现出了极高的适用性,充分体现了可控硅调光技术应用的广泛性,为各类场景营造出理想的照明效果。


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