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產品應用


LED 光度控制

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LED驅動芯片 LED 光度控制

 

LED 光度控制

要改變LED的光度有兩種方式:直接改變流過LED的電流,或以快速開關LED以達至改變LED的平均功耗。

要設定LED光度,最直接的方法就是設定LED的電流,LED光度與電流並不成線性關系,要知道什麼的電流值才可以達到預期的光度,可以參考生產商資料提供有關電流與光度關係的資料,又或以可變電流源推動LED下找出合適電流值。

LED光度與電流並不成線性關系,若在使用中須要調變光度,以線性電路產生所需控制訊號的改變較難達至預期相對應的光度變化。

D是佔空比,D=0%LED全閉,D=100%LED全導通,改變佔空比可任意調變LED光度  D 是佔空比

另一改變LED光度的方法是快速開關LED,以脈衝寬度調製(Pulse width modulation - PWM),在每個重複的開關週期內,改變導通與關閉的時間比例(也即是占空比),改變流經LED的平均電流(平均功耗),從而控制LED的光度,由於LED導通時工作在較大電流,偏壓比連續導通高,因此消耗在控制元件上的功耗較少,效率略高。只要閃爍頻率高於人眼的視覺暫留,LED看起來就象連續發光一樣。而只要改變占空比,LED的光度就能在使用中調變。

在白色LED使用脈衝寬度調製控制LED光度有另一好處,白色LED的色溫隨電流強弱而轉變,在脈衝寬度調製控制下,導通電流在不同光度下都不變,因此能在不同光度保持色溫不變。

 

 

以半導體構成的恆流源推動LED

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LED驅動芯片 以半導體構成的恆流源推動

 

以半導體構成的恆流源推動LED

半導體可以構成相當穩定的恆流源,較以電阻控制電流穩定得多。一枚或多枚晶體管也可以構成簡單的恆流源,晶體管構成的恆流源簡單、成本低,使用運算放大器可以有更精確的電流控制,但線路較複雜,而且需要另加一個參考電壓源,成本大很多。這些線路的電流控制已相當精確,特別是使用運算放大器的線路,但功耗大、效率低的問題仍然是無法解決,對於大功率LED並不合適。最主要的原因是由於以線性方式控制電流,功耗消耗在電流控制元件內。

有些集成電路專為推動LED而設計,其檢測點做成的電壓降可以低至~0.2V的級數,這些集成電路多數都以開關式電源轉換]以控制LED電流恆定,開關式轉換配合mV級的檢測點電壓降使整體功耗十分低,但也有集成電路採線性電路控制LED的電流,例如用於單一枚鋰離子電池下推動白色光LED,由於採用線性電路,因功耗問題,輸出電流不能太大。

 


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能源效益

能源效益

 

能源效益

照明耗電量年年增加

油價不斷升,能源愈來愈矜貴,但港人耗用能源卻年年顯著上升,過去10年高達兩成。機電工程署發表的報告顯示,空調佔全港耗電量首位,過去10年增加了18%,但增幅最高的設施卻是照明設施10年來上升了25.6%,顯示這座城市愈來愈光。而政府內部的節能指引,除早年的室內溫度量達25.5℃外,亦加入了多用慳電膽和多用水冷式空調等措施。

本身是能源效益及節約小組委員會主席的綠色力量行政總幹事文志森表示,近年政府及環保團體不斷鼓勵節能,市民的意識亦有提高,但不時有商界向他反映,節能硬件費用高昂,擔心不符成本效益,不敢貿然投資。

他認為,除了兩電的基金,政府亦應考慮給予經濟誘因,鼓勵更換省電設施,如購買太陽能板或改用水冷空調系統,這亦可顯示政府支持市民節能的誠意。

如何能够更有效節能:

為進一步加強節能效益,政府最近向各部門發出新指引,包括將室內溫度設定為25.5℃,盡量採用LED照明、棄用慳電膽,安裝具能源效益的照明設備,及以水冷式空調系統取代氣冷空調。政府並會就應用創新節能科技做研究,包括空調水泵優化控制程式。

不同照明效益比較:

主旨:

LED 12W 嵌燈 VS 22W 節能燈(慳電膽)

項目:

燈具種類

功率()

使用壽命

相當亮度

耗電量/

電費

省電費

LED Down Light

LED

12W

50000hrs

1200lm

0.288/

$8.64/

45%

慳電膽

22W

8000hrs

1210lm

0.527/

$15.8/

主旨:

LED 平板燈 VS 燈盤燈管

LED Panel Light

LED板燈

40W

50000hrs

3400lm

0.96/

$28.8/

65%

燈管

114W

1000hrs

5700lm

2.74/

$82.2/

 

: 如果你使用338瓦燈盤燈管,每月電費假設是$1000,一旦選用LED 平板燈,每月電費只須付$450,節能效益達65%.