LED-PWM-Dimmung
PWM-Dimmen ist eine gängige Dimmtechnologie, die in LED-Dimm-Leistungsprodukten eingesetzt wird. Im Stromkreis des Analogsignals wird die Helligkeit der Kontrollleuchte digital ausgegeben. Diese Dimmmethode bietet viele Vorteile gegenüber der herkömmlichen Dimmung mit analogen Signalen. Natürlich gibt es in einigen Aspekten gewisse Mängel. Was sind die Vor- und Nachteile?
Schauen wir uns zunächst das Grundprinzip des PWM-Dimmens an. Tatsächlich kann man in der praktischen Anwendung des Produkts verstehen, dass eine MOS-Schaltröhre in die Last der LED geschaltet ist. Die Anode des Strings wird von einer Konstantstromquelle gespeist. Anschließend wird ein PWM-Signal an das Gate des MOS-Transistors angelegt, um die LED-Reihe schnell zum Dimmen umzuschalten.
Die Vorteile des PWM-Dimmens:
Erstens ist das PWM-Dimmen ein präzises Dimmen.
Die Dimmgenauigkeit ist ein bemerkenswertes Merkmal des herkömmlichen digitalen Signaldimmens, da beim PWM-Dimmen Impulswellensignale mit hoher Präzision verwendet werden.
Zweitens, PWM-Dimmung, kein Farbunterschied.
Da der LED-Strom im gesamten Dimmbereich entweder den Maximalwert erreicht oder ausgeschaltet ist, wird der durchschnittliche Strom der LED durch Anpassen des Tastverhältnisses geändert, sodass das Schema Farbunterschiede während der Stromänderung vermeiden kann.
Drittens, PWM-Dimmung, einstellbarer Bereich.
Die PWM-Dimmfrequenz beträgt im Allgemeinen 200 Hz (Niederfrequenz-Dimmung) bis 20 kHz oder mehr (Hochfrequenz-Dimmung).
Viertens: PWM-Dimmung, kein Stroboskop.
Solange die PWM-Dimmfrequenz höher als 100 Hz ist, ist kein Flackern der LED zu beobachten. Die Betriebsbedingungen der Konstantstromquelle (Boost-Verhältnis oder Step-Down-Verhältnis) werden dadurch nicht verändert und eine Überhitzung ist ausgeschlossen. Allerdings gibt es auch beim PWM-Pulsweiten-Dimmen Probleme, die es zu beachten gilt. Der erste ist die Wahl der Pulsfrequenz: Da sich die LED in einem schnellen Schaltzustand befindet, spürt das menschliche Auge bei sehr niedriger Betriebsfrequenz ein Flackern. Um das visuelle Restphänomen des menschlichen Auges voll auszunutzen, sollte seine Betriebsfrequenz höher als 100 Hz, vorzugsweise 200 Hz, sein.
Welche Nachteile hat das PWM-Dimmen?
Der durch das Dimmen verursachte Lärm ist einer. Obwohl es für das menschliche Auge oberhalb von 200 Hz nicht wahrnehmbar ist, handelt es sich um den Bereich des menschlichen Gehörs bis 20 kHz. Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, das Geräusch der Seide zu hören. Es gibt zwei Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen. Eine besteht darin, die Schaltfrequenz auf über 20 kHz zu erhöhen und aus dem menschlichen Ohr zu springen. Allerdings kann eine zu hohe Frequenz zu Problemen führen, da der Einfluss verschiedener parasitärer Parameter zu einer Verzerrung der Pulswellenform (Vorder- und Hinterkante) führt. Dadurch verringert sich die Genauigkeit des Dimmens. Eine andere Methode besteht darin, das klingende Gerät herauszufinden und damit umzugehen. Tatsächlich ist das Hauptschallgerät der Keramikkondensator am Ausgang, da Keramikkondensatoren normalerweise aus Keramik mit hoher Dielektrizitätskonstante und piezoelektrischen Eigenschaften bestehen. Unter Einwirkung eines 200-Hz-Impulses entsteht eine mechanische Vibration. Die Lösung besteht darin, stattdessen einen Tantalkondensator zu verwenden. Allerdings sind Hochspannungs-Tantalkondensatoren schwer zu bekommen und der Preis ist sehr hoch, was einige Kosten in die Höhe treibt.
Zusammenfassend sind die Vorteile des PWM-Dimmens: einfache Anwendung, hohe Effizienz, hohe Präzision und gute Dimmwirkung. Der Nachteil besteht darin, dass der allgemeine LED-Treiber auf dem Prinzip des Schaltnetzteils basiert und die Induktivität und Ausgangskapazität um das LED-Dimmnetzteil herum bei einer PWM-Dimmfrequenz zwischen 200 und 20 kHz anfällig für hörbares Rauschen sind das menschliche Ohr. Darüber hinaus ist bei der Durchführung des PWM-Dimmens der lineare Effekt umso schlechter, je näher die Frequenz des Einstellsignals an der Frequenz des LED-Treiberchips am Gate-Steuersignal liegt.