此外,也可以考慮將LED照明與傳統照明燈具所使用的調光器互相搭配使用。傳統的調光器所采用的調光方式系利用雙向矽控整流器等切換元件來截斷部分交流輸入電壓,同時利用相位角來調整亮度,當ON時,雙向矽控整流器調光器必須要保持電流(Holding Current)持續通過,因此保持電流降低時,就會造成雙向矽控整流器OFF。相較于傳統照明,LED照明的耗電量極低,因此一旦雙向矽控整流器的保持電流降低,就會導致調光器不定期OFF,因而出現閃爍(Flicker)的情形(圖6)。
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圖6 雙向矽控整流器錯誤動作時的波形
為避免此一情形發生,此時須加上能確保電流穩定的泄流器(Breeder)電路,各家廠商架構泄流器電路的方式各有不同。其中,羅姆所開發的LED照明專用驅動IC配備該公司獨創的泄流器電路,能有效避免電流的無謂損耗。但是即使是配備能夠確保保持電流的泄流器電路,仍可能無法避免雙向矽控整流器調光器所造成的誤動作發生。原因就在于當雙向矽控整流器ON時,會因輸入電容充電產生突波電流,而造成嚴重的震鈴(Ringing)現象,此時,因為雙向矽控流整器OFF了,保持電流即瞬間下降(圖7)。
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圖7 雙向矽控整流器On時所產生的震鈴電流
若極力想避免震鈴現象,反而會導致電路效率不佳,想要找到解決對策并不是一件容易的事。因此,為了解決此一突發性的震鈴現象,目前已經有廠商透過數位的控制方式來防止閃爍的發生。
傳統方式是利用電容器來檢測雙向矽控整流器的相位角,然后再將平滑化之后的電壓輸入調光解碼器中。電容器在功能上雖然能夠過濾震鈴現象所造成的誤動作,然而對于100Hz/120Hz等低頻區所出現的誤動作,卻完全無法過濾,最后還是會造成閃爍的情形。
先進的LED照明專用驅動IC有內建數位濾波器,可以有效解決上述問題,其先針對相位角進行取樣,然后再以數位方式儲存至記憶體中。調整亮度前,先讓電流通過以雙向矽控整流器調光為重點功能的數位濾波器,如此便能將雙向矽控整流器調光器,因其突發性的誤動作所出現的錯誤值完全進行遮蔽,藉此達到防止閃爍的目的(圖8)。
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圖8 Triac調光器誤動作時內建數位濾波器驅動IC的LED電流波形
目前已有廠商能夠為客戶提供多種LED照明燈具的LED驅動IC解決方案,這些解決方案皆期盼能夠為LED照明的普及化盡一分心力,進一步加速產業的發展。