新世代的LED照明調(diào)光設(shè)計

(3) 匹配問題，要開發(fā)一種與市面上數(shù)十廠牌硅控調(diào)光器，都保證相容的可調(diào)光LED燈具，是相當困難的。硅控調(diào)光器的匹配問題，請參閱NXP Application Note AN10754。

(4) 高裝置成本，雇請一個電氣工人來裝置硅控調(diào)光器至少需要 $30至 $50。

(5) 有限的既有市場，目前大部分辦公室及商店照明都以螢光燈為主;而幾乎所有的螢光燈都不能匹配硅控調(diào)光器。不管是在歐美，日本，或新興國家，硅控調(diào)光器事實上都不普及。據(jù)統(tǒng)計，全美國包括家庭、商店、工廠與辦公室，全部加起來約有七十億燈管和燈泡。平均每個人備有28顆燈泡。但是裝有調(diào)光器者，不到 1%。

照明大廠對硅控調(diào)光器前景不看好的幾個實例就是上述Philips、Sharp推出的遙控調(diào)光器。但是不管硅控調(diào)光器或是遙控調(diào)光器，整個照明產(chǎn)業(yè)，顯然沒有共識?；蛘呤钦f，當消費者不能接受昂貴的調(diào)光方案，而品牌廠商只有興趣生產(chǎn)高利潤的遙控調(diào)光器時，調(diào)光節(jié)能環(huán)保的美意就無疾而終了。

所以就如前述，我們現(xiàn)在處于3G、4G世代的電子業(yè)對一個簡單的調(diào)光功能卻束手無策，實在很諷刺。事實上，無法提供調(diào)光功能，是照明業(yè)者長久以來的一個窘境。LED照明業(yè)者，必須果斷地突破這個僵局。更佳者，若能開創(chuàng)出一種接近零成本，不需要改變接線，不需要遙控調(diào)光器，又能維持高效率與高功因，又能立即被普遍采用的調(diào)光方式，就能讓LED照明更可以和省電燈泡競爭。調(diào)光功能的突破，對整個LED照明產(chǎn)業(yè)，是一個非常重要的關(guān)鍵。

5.四段調(diào)光

在照明這種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，「最可行的標準，就是原來的標準。最容易的方案，就是不需改變現(xiàn)狀」。

LED 照明產(chǎn)業(yè)是一種漸進演變，不能改變現(xiàn)有照明系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè) (infra-structure)。不管是燈具造型 (PAR38, PAR30, A19, MR16, T8, T12)，燈具接頭 (E27, E26, E17, G13 for T8, T12)，都很難再改變。到目前為止，比較成功的LED照明的產(chǎn)品，都是造型和使用方式與傳統(tǒng)的燈泡和燈管很類似。日系LED照明廠在造型方面通常比較會沿用傳統(tǒng)風格。比起造型怪異的省電燈泡，古典造型的LED燈泡自然會更受到消費者的喜愛。

我們可以推測，最可行的調(diào)光方式，就是不制定新標準，不改變現(xiàn)況，不需要改變接線，不增加任何調(diào)光器，就能達到調(diào)光功能的一種方案。在這樣的條件之下，我們直覺想到可以利用的，就只有在最基本的wall switch 上動腦筋了。

四段調(diào)光 -- 在臺灣大部分家庭的客廳，都裝有可切換燈泡數(shù)目的控制裝置。其原理是有一塊控制板，裝在客廳吊燈上方。當墻壁開關(guān)切換數(shù)次，控制板就透過幾個繼電器 (rELay) 來改變點亮燈泡的數(shù)目。

但是四段調(diào)光器必須外接線路板，而且是改變點燈的數(shù)目。如何把四段調(diào)光做進單一燈泡之內(nèi)，的確需要創(chuàng)意。以往有使用MCU來偵測墻壁開關(guān)切換次數(shù)，并改變螢光燈電子安定器的輸出功率，但是線路板元件相當多，成本也不低。

6.EZ Dimming

就是袢∮盟畝蔚鞴獾幕本概念，但把調(diào)光功能內(nèi)建在一顆MSOP-10的 LED驅(qū)動器 之內(nèi)，沒有任何其他外接零件的需要。同時在各段調(diào)光準位時，都能維持高效率與高功因。因為EZ Dimming結(jié)合了正弦降壓線路(sinusoidal buck)，或正弦正激線路 (sinusoidal forward) 的專利驅(qū)動技術(shù), 所以能輕易達到這種高功因、高效率、線路最小、成本最低的調(diào)光方案。

EZ dimming偵測wall switch切換次數(shù)，來改變調(diào)光準位。自全亮開始，循序降到六分亮，四分亮，二分亮。并且在任何調(diào)光階段，都維持高于0.90的功因、高于80%的效率。切換柔和，完全沒有突波電流或噪音的現(xiàn)象。線路精簡，幾乎是零增加硬體成本。

比較其他各式現(xiàn)有的調(diào)光方案，EZ Dimming不只是賦有超越性的功能優(yōu)勢，而且不需要改變接線或任何硬體設(shè)備，裝置成本最低。只要將傳統(tǒng)的燈泡、日光燈管或者省電燈泡拆卸下來，再裝上一顆配有EZ Dimming的LED燈泡或燈管，立即可以將一個原先毫無調(diào)光功能的照明器具或系統(tǒng)，改成一個具有調(diào)光功能、節(jié)能環(huán)保的照明系統(tǒng)。

圖一 GM6182 高功因、高效率、具有EZ Dimming 功能的LED 驅(qū)動器

圖二 EZ Dimming 四段調(diào)光的準位

說明: 左側(cè)A燈進行四段調(diào)光，右側(cè)B燈維持全亮度

左上: A燈全亮 右上: A燈60%亮 右下:A燈40%亮 左下: A燈20%亮

表三、 EZ Dimming 四段調(diào)光準位的功因

結(jié)論

照明消耗發(fā)電系統(tǒng)的20%電力。近年來，世界各國相繼立法，欲淘汰低效率的白熾燈。省電燈泡雖然價格低廉，發(fā)光效率也很高，但是其含汞及使用大量玻璃，很不符合環(huán)保宗旨。LED照明具有比省電燈泡更環(huán)保、不放射紫外線等優(yōu)點，但是目前價格偏高。所以LED照明需要提供一個省電燈泡所欠缺的調(diào)光功能，才能在這一波的白熾燈替代潮流中，很快爭取到主要的市茁省

若能讓所有現(xiàn)有照明系統(tǒng)都改成高效率，而且具有調(diào)光功能的LED照明器具，對全世界環(huán)保節(jié)能將有很大貢獻。

現(xiàn)有的硅控調(diào)光器、電子市調(diào)光器、遙控調(diào)光器都有許多難以克服的缺點。EZ Dimming結(jié)合了正弦降壓線路，或正弦正激線路的專利驅(qū)動技術(shù)，所以能達到高功因、高效率、最低成本、立即可用的調(diào)光方案。EZ Dimming無疑是最佳的調(diào)光方式，也是協(xié)助LED照明完成第三次照明革命的重要發(fā)明之一。

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