cookieOptions = {...}; .專家解說關於調光與調光技術分類 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2017年1月18日 星期三

凌晨1:30:00
Podium Browser lights - Adjusting Light Power


謝仁堯


當客戶問到你這個燈具可不可以調光?如何調光呢?我能不能有情境的功能呢?很多人心裡面就開始OOXX,心裡面開始思索該如何回答才好呢?這可是個大客戶呢?

相信大部分同業,都曾經面臨同樣的情境!其實只要釐清幾個觀念,對於調光相關的技術及產品,都可以輕輕鬆鬆手到拈來!

前面我們提到燈具的組成三要件:包裝、光源及驅動器。調光當然指的是調整光源的明亮度,跟光源直接相關的就是驅動器,所以要知道如何調光前,必需透澈了解這二者之間的關係。

光源有很多種,我們不要用太專業的術語介紹,就挑幾種家用較常見的來說明:日光燈、鹵素燈泡、LED燈泡及燈條。

首先必需要先了解,並不是所有的光源都可以調光的,但大部分傳統的光源,都是可以調光的(沒錯包括日光燈),至於LED這種新式光源,就比較複雜了!工廠為了降低生產成本,大部分便宜貨是無法調光的!

每種光源因為自身的發光條件不同、瓦數不同,或者考量到其他設計因素的不同,所以都有各自不同的工作電壓或電流,這裡講的工作電壓,並不是指市電110V或220V,請不要混為一談。

燈具要能調光的要件必需二者具備缺一不可:

1.   選擇可以調光的光源
2.   選擇相匹配的調光驅動器


這兩者之間的關係,我們可以從附件的圖中看出端倪!




調光驅動器因為成本比較高,所以都是外置的,一般市售成本,可能是非調光驅動器的十倍以上,而且生產廠商也相對少很多,所以如何挑選採購是一門很大的學問。

如果你買的燈具是內置驅動器,那就一定不能調光(市面上有些LED廠生產三段式調光燈泡,比較特別不在我們討論範圍),譬如E27頭LED或日光燈(螺旋)省電燈泡、非裸包裝的日光燈具,比較簡單的辨別方法,就是直接接上110V或220V的電源就會亮的燈具,都是不可調光的!

調光技術
大家應該常常聽到下列幾種調光技術:定電壓、定電流、PWM、TRIAC、DALI、0~10V、1~10V、DMX512…等等。其實把這些不同類型的技術混雜在一起談,當然大家都會搞得“毋煞煞”!我把調光技術區分為二大類別來談:

其實一般我們常常聽到的調光技術,大概可以區分為二大類:

1.   第一類是跟光源有關的技術-諸如恆壓、恆流、PWM、TRIAC等,這一類應該歸屬於光源驅動器的輸出電源,不能稱之為訊號。由於不同的光源發光特性需要不同的工作電源,可能是交流(AC)也可能是直流(DC);比如說傳統光源,大多是交流定電壓的,可能是12V、24V、110V、220V,或者是全電壓的,所以需要簡單的變壓器,轉換輸出不同的電壓供應給光源,這是在不調光的狀態,可是當需要調整光源的明亮度時,就沒有這麼簡單了!

要了解如何調光前,先要有一個基本觀念,一顆燈泡的總耗電量(電功率P=IV)是由電壓x電流x時間三個因素組成,所以當要調整燈泡的明亮時,就需由這三個因子著手,簡單明白點說,就是總耗電量少就比較暗、總耗電量多就比較亮。

比如一顆傳統鎢絲燈泡,假設設計是110V工作電壓、100W的總耗電量,當我們利用TRIAC(TRIode AC semiconductor switch)這個技術,去調暗這顆燈泡時,是可以得到較低的耗電瓦數的!我們不談太技術性的問題,但大家可以由字面上了解TRIAC基本上就是一個開關,我們可以想像在極短時間內,利用開開關關的動作來中斷及輸出電源給光源,由於頻率極高,所以人眼查不出來其中的變化,只感覺到整體的輸出光通量變少了(亦即變暗了)!

其實這些技術問題,本來一般大眾是不需要了解的,交給光源及驅動器的廠商去處理即可,可是由於LED的發明問世,造成整體驅動器的供應規格大亂,並讓所有消費者及供應商無所適從!所以我們不得不花點精神了解一下,下面我們就來簡單描述一下LED的驅動規格。

LED的發光驅動特性跟傳統光源不同,比較屬於低壓、直流(DC)、定電流,由於LED的發展還是現在進行式,目前並沒有全球統一的LED光源規格,所以每一家光源生產廠,都需要自行調配屬於自家規格的電源驅動器,可能是恆壓(AC、DC、12V、24V、36V…等)、可能是恆流(350、500、700、1050mA…等等),所以當消費者手中的LED燈壞掉時,是無法像傳統燈泡一樣,直接更換燈泡的(內置驅動器的燈泡類可以),通常需要整組燈具換掉(主要是因為驅動器規格不同)。

我們拉回來談調光,由於TRIAC調光技術特性,比較不適用於LED(實際案場有很多產生燈光閃爍及低頻噪音的案例,可能都是選錯調光技術所造成),所以有了PWM(Pulse Width Modulation)這種新技術引進,來進行LED調光,PWM 其實並不是項新科技,傳統工業控制上用很多,它可以用很簡單的文字說明,大家就了解,數位、變頻。若利用這種技術來調整LED燈的明亮,就可以達到多階、順暢的效果!






2.   第二類是跟光源無關的技術- 諸如DALI、0~10V、1~10V、DMX512等,這一類其實是傳輸的訊號或協定。由於燈光要調整亮度,總是需要人類下命令,這個命令的傳達,需要有管道去通知驅動器,輸出該有的動作給光源。


                                                                                                                                                                                                                            


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