Milyen fényerő-szabályozási lehetőségek vannak a LED-illesztőprogramoknál?

Jelenleg három fő fényerő-szabályozási technológia létezik: a PWM fényerő-szabályozás, az analóg fényerő-szabályozás és a digitális fényerőszabályozás. A piacon lévő sok meghajtó képes támogatni egy vagy több ilyen fényerő-szabályozási technikát.

PWM tompítás (impulzusszélesség-moduláció) tompítás – Ez egy olyan tompítási technika, amely egyszerű digitális impulzusokat használ a fehér LED-illesztőprogram ismételt be- és kikapcsolására. A PWM fényerőszabályozás előnye, hogy kiváló minőségű fehér fényt bocsát ki, valamint egyszerűsége és hatékonysága.

A PWM fényerő-szabályozásnak azonban megvannak a maga hátrányai. Ez elsősorban abban mutatkozik meg, hogy a PWM fényerőszabályozás könnyen hallható zajt generálhat a fehér LED meghajtó áramkörében. Hogyan keletkezik ez a zaj? A fehér LED-es meghajtók általában 1MHz körüli kapcsolási frekvenciájú kapcsolóüzemű tápegységek, így a meghajtó tipikus alkalmazásaiban nincs hallható zaj. Ha azonban a meghajtó PWM tompított, és a PWM jel frekvenciája 200 Hz és 20 kHz közé esik, a fehér LED meghajtó körüli induktorok és kimeneti kondenzátorok emberi fül számára hallható zajt keltenek. Éppen ezért fontos, hogy a tervezés során kerüljük a 20 kHz alatti alacsony frekvenciasávok használatát.

Mindannyian tudjuk, hogy egy közönséges huzaltekercses tekercsre ható alacsony frekvenciájú kapcsolójel hatására az induktor tekercsei mechanikusan egymás ellen rezegnek, ennek a mechanikai rezgésnek a frekvenciája pont a fenti frekvenciára esik, és az induktorból érkező zaj hallja az emberi fül. A zaj egy részét az induktor generálja, a másik része a kimeneti kondenzátorból származik. Ha a PWM jel alacsony, a fehér LED-illesztőprogram leáll, és a kimeneti kondenzátor a fehér LED-en és az alsó végén lévő ellenálláson keresztül kisüt. Ezért a kimeneti kondenzátor elkerülhetetlenül nagy hullámzást generál a PWM tompítás során. Röviden, a hallható zaj elkerülése érdekében a PWM tompítás során a fehér LED-meghajtónak képesnek kell lennie az emberi fül hallható tartományán kívüli tompítási frekvenciát biztosítani!

A PWM fényerőszabályozással ellentétben, ha az RS ellenállása változtatható, akkor a fehér LED-en átfolyó áram is változtatható, így a LED fényereje is változtatható. Ezt a technológiát analóg fényerő-szabályozásnak nevezzük.

Az analóg fényerőszabályozás előnye, hogy elkerüli a tompítás által keltett zajt. Az analóg fényerőszabályozásnál a LED előremenő vezetési feszültségesése csökken a LED áramának csökkenésével, ami a fehér LED energiafogyasztásának csökkenését eredményezi. A PWM fényerő-szabályozási technológiától eltérően azonban a fehér LED-meghajtó analóg fényerő-szabályozás közben mindig működési módban van, és a meghajtó teljesítményátalakítási hatékonysága gyorsan csökken a kimeneti áram csökkenésével. Ezért az analóg fényerő-szabályozási technológia alkalmazása az egész rendszer energiafogyasztását növeli. Az analóg fényerőszabályozás további hátránya a kibocsátott fény minősége. Mivel közvetlenül megváltoztatja a fehér LED áramát, így a fehér LED fehér fényminőségét is megváltoztatja!

A PWM és analóg fényerő-szabályozás mellett digitális fényerőszabályzás is létezik. A digitális fényerőszabályzó technológiával rendelkező fehér LED-meghajtók megfelelő digitális interfésszel rendelkeznek.