LED調光方法百百種，究竟常見的TRIAC、0-10V，以及 PWM 調光是什麼?
什麼是LED調光?
在照明控制領域，技術進步催生了各種調光方法，每種調光方法都是為了滿足特定應用而設計的。Triac 調光器、0-10V 調光和 PWM 調光是最受歡迎的三種調光技術，對於應用在特定場合調節不同的光通量和照度非常重要。
簡述TRIAC、0-10V，以及 PWM 調光的差異?
Triac 調光
最常見的 LED 調光器是切相調光器。
所有相切調光器的工作原理都是在每個電源週期內將 LED 燈的交流電源打開和關閉兩次。這會減少流向 LED 燈或燈具的電能，從而減少其光輸出。
切相調光器有兩種類型：
- 前沿切相調光器（也稱為雙向可控矽調光器和上升沿調光器），這些工作原理是在過零點關閉電流（見圖），然後在同一電源週期內再次開啟。流向 LED 的能量取決於「關閉」週期的持續時間。關閉時間越長，LED 就會顯得越暗。
前沿調光器比後沿調光器更便宜、更簡單，最初用於對白熾燈和鹵素燈泡或磁性低壓變壓器進行調光。前緣調光器使用“TRIAC”（交流三極管）開關來控制功率，有時稱為 TRIAC 調光器。
它們具有更高的瓦數範圍，適用於白熾燈和鹵素燈（通常在 400W 到 1,000W 之間）。許多現有的前沿調光器具有相對較高的最小負載，如果與 LED 照明電路一起使用，通常會導致問題。如果特定LED照明電路的總負載太低，則可能會出現閃爍，並且在調暗時可能會出現蜂鳴聲等噪音。
- 後沿相調光器，這些工作原理是在零交叉點（見圖）打開電流，然後在電源週期稍後關閉電流。通常，這是透過稱為隔離柵雙極電晶體 (IGBT) 的電子元件來完成的。流向 LED 的能量取決於「關閉」週期的持續時間。關閉時間越長，LED 就會顯得越暗。
後沿調光器比前沿調光器更複雜、更昂貴。與前沿調光器相比，它們具有多種優勢，包括更平穩的控制、軟啟動和運行時的靜音運行。後沿調光器的最小負載低於前沿調光器，使其成為對中等尺寸的低功率照明電路進行調光的更好選擇。
兩種類型的調光器都可以與可調光 LED 配合使用，但由於其優勢，後沿調光器是首選，因此 LED 燈具製造商已將其燈具設計為前/後沿調光器相容。
在未來 後沿調光器是 LED 光源更受歡迎的選擇。後緣調光器使用 MOSFET（金屬氧化物半導體場效電晶體）或 IGBT（絕緣柵雙極電晶體）開關，而不是 TRIAC 和線圈。這使它們的調光控制更加平滑，沒有蜂鳴聲。
【參考】
https://www.nvcuk.com/technical-support/view/what-is-dimming-11
https://www.artisticcontrols.com/articles/leading-edge-dimmer-vs-trailing-edge-dimmer/
https://leapfroglighting.com/trailing-edge-or-leading-edge-led-dimming/
LED 0-10v 調光
LED 技術在商業和住宅照明領域日益普及。由於其受歡迎程度，0-10V 調光控制系統在調控LED 燈具輸出的明暗方面也受到廣泛關注。
0-10V LED調光器使用直流電壓來控制燈具的輸出。這是最簡單、最早的照明控制系統之一。0-10V調光，可在10%、1%、0.1%的亮度等級下平穩調光和調光。
0-10V系統連接到您的 LED 燈具，讓您可以根據當前的需求選擇合適的燈光等級。例如，在 7V 時，燈具的輸出為 70%。如果訊號降至 0V，則燈光處於最暗等級，變化範圍為 10% 至 5% 至 0%。
0-10V 是降低功耗的最簡單方法之一，在照明系統中利用調光功能，由於 LED 是電流驅動的，當燈光變暗時，您會降低功率，因此您的燈具將保持高效。使用更少的能源不僅可以節省金錢，還可以延長 LED 燈的使用壽命。
【參考】
https://revolveled.com/blogs/shop-talk/lets-know-about-0-10v-dc-dimming-for-led-lighting
https://www.upowertek.com/what-is-0-10v-dimming/
https://www.prolighting.com/blog/2020/03/25/understanding-0-10v-dimming-with-todays-led-commercial-fixtures/
PWM調光
PWM調光透過改變燈串中恆定電流的佔空比來有效地改變燈串中的平均電流來達到相同的效果。脈寬調變 (PWM) 是一種常見的調光類型，用於調節LED 驅動器設備中的電流。PWM 調光採用具有可變正佔空比 (D) 的矩形波形，並按比例調整 LED 電流。
PWM調光的兩個關鍵參數是「佔空比和頻率」。
工作週期/佔空比
佔空比定義為訊號保持高電位的時間與週期總時間的比率。它以百分比表示，決定光源的照明水平。較高的佔空比會產生更亮的光，而較低的佔空比會導致較低的照明。例如，如果訊號持續開啟，則為 100% 佔空比。
Duty cycle = (Active Time of the signal)/(Time-period)
頻率
脈寬調變 (PWM) 訊號頻率是另一個關鍵因素。PWM 頻率決定了一個週期的快慢，即訊號開啟和關閉所需的時間。
PWM作為LED驅動器輸出
當 PWM 訊號轉換為直流電壓並用作 LED 驅動器的輸出時，就會發生脈寬調變。PWM輸出電路以高頻方式切斷直流LED電流的導通和截止狀態之間的電流，因此，導致 LED 光輸出變化的閃爍對於人眼來說是不可見或難以察覺的。
【參考】
https://www.upowertek.com/what-is-pwm-dimming/
https://www.quora.com/What-is-PWM-dimming
https://www.ledyilighting.com/zh-TW/led-pwm-dimming/
結論
在不斷發展的照明控制領域，調光方法的選擇取決於應用的特定要求。Triac 調光器、0-10V 調光和 PWM 調光各自具有各自的優勢，為各種照明解決方案提供靈活性和客製化。隨著技術的不斷進步，照明產業可能會見證調光方法的進一步創新，有助於提高能源效率、改善用戶體驗和創新照明設計。
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本文由 TJ2 Lighting 東捷生活科技 | MIT LED燈具燈飾優質品牌 撰文提供。
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