各种光源调光原理分析

通过对市面上各大主流调光方式认识，可以理解各个调光方式的特性，适用范围。

各大主流调光方式

●前沿切相（FPC),可控硅调光

●后沿切相（RPC)MOS 管调光

●0-10V调光

●PWM（波宽控制调光Pulse WidthModulation）调光

●DAIL调光

●DMX512调光

前沿切相（FPC),可控硅调光

●前沿调光就是采用可控硅电路，从交流相位0 开始，输入电压斩波，直到可控硅导通时，才有电压输入。

其原理是调节交流电每个半波的导通角来改变正弦波形，从而改变交流电流的有效值，以此实现调光的目的。

●前沿调光器具有调节精度高、效率高、体积小、重量轻、容易远距离操纵等优点，在市场上占主导，

多数厂家的产品都是这种类型调光器。前沿相位控制调光器一般使用可控硅作为开关器件，所以又称

为可控硅调光器。

后沿切相（RPC)MOS 管调光

●后沿切相控制调光器，采用场效应晶体管（FET)或绝缘栅双极型晶体管（IGBT)设备制成。后沿切相调光器一般使用MOSFET 做为开关器件，

所以也称为MOSFET 调光器，俗称“MOS 管”。MOSFET 是全控开关，既可以控制开，也可以控制关，故不存在可控硅调光器不能完全关断

的现象。另MOSFET 调光电路比可控硅更适合容性负载调光，但因为成本偏高和调光电路相对复杂、不容易做稳定等特点，使得MOS 管调光方

式没有发展起来，可控硅调光器仍占据了绝大部分的调光系统市场。

●与前沿切相调光器相比，后沿切相调光器应用在LED 照明设备上，由于没有最低负荷要求，从而可以在单个照明设备或非常小的负荷上实现更

好的性能，但是，由于MOS 管极少应用于调光系统，一般只做成旋钮式的单灯调光开关，这种小功率的后切相调光器不适用于工程领域。而诸

多照明厂家应用这种调光器对自己的调光驱动和灯具做调光测试。然后将自己的调光产品推向工程市场，导致工程中经常出现用可控硅调光系

统调制后切相调光驱动的情况。这种调光方式的不匹配导致调光闪烁，严重的会迅速损坏电源或调光器。

0-10V调光

●0-10V 调光装置内有两条独立电路，一条为普通的电压电路，用于接通或关断至照明设备的电源，另

一条是低压电路，它提供参考电压，告诉照明设备调光级别，0-10V 调光控制器之前常用在对荧光灯

的调光控制上，现在，因为在LED 驱动模块上加上了恒定电源，并且有专门的控制线路，故0-10V 调

光器同样可以支持大量的LED 照明灯。但应用缺点也非常明显，低电压的控制信号需要额外增加一组

线路，这对施工的要求大大提高。(0-10V不是供电电压是控制电压，这种控制方式属于模拟调光）

从前后沿调光到0-10V模拟调光，迎接LED时代的来临

●因为LED的电压电流跟亮度并不是线性的比例关系，达到一定的电压LED就亮，达到一定的电流LED就可以达到80%的亮度，所以通过调电

压和电流是不能线性的由0-100%调节LED亮度的。

0-10V调光的特点

●模拟调光是通过改变LED 回路中电流大小达到调光， 电源电压不变， 通过改变R 的电阻

值来改变回路中的电流， 从而达到改变LED亮度的效果

● 其优点是电流可连续， 但可调节电流的范围往往受到硬件的限制， 调节档位不多， 对于

要求亮度感应敏感的高精度采光设备， 这种方法不理想。

从模拟调光到要求精度更高的PWM调光，满足更多场所对调光的需求

PWM调光

●PWM调光技术目前被认为是最有前景的LED调光技术。在进行脉冲宽度PWM调光时，需要提供一个额

外的脉冲宽度调节信号源。通过改变输入的脉冲信号占空比来调制LED驱动芯片对功率场效应管的栅

极控制信号，从而达到调节通过LED电流大小的目的。(这是一种利用简单的数字脉冲，反复开关白光

LED驱动器的调光技术。应用者的系统只需要提供宽、窄不同的数字式脉冲，即可简单地实现改变输

出电流，从而调节白光LED的亮度。)

PWM原理图

●简单点说，假如需要一个1V0.6A的输出，而实际上只有一个1V1A

●的输出，那么只需要把1V1A的输出接通0.6秒，再断开0.4秒，然后继续

接通0.6秒断开0.4秒，得到的效果和1V0.6A输出的效果是一致的

PWM调光特点

●PWM调光是利用脉宽调制信号反复地开／关(ON/OFF)LED驱动器，来调节LED的平均电流。与模拟调光方法相比，

PWM调光具有以下优点：

(1)无论调光比有多大，LED-直在恒流条件下工作。

(2)颜色一致性好，亮度级别高。在整个调光范围内，由于LED电流要么处于最大值，要么被关断，通过调节脉冲占空

比来改变LED的平均电流，所以该方案能避免在电流变化过程中出现色偏。

(3)能提供更大的调光范围和更好的线性度。PWM调光频率一般为200Hz（低频调光）～20kHz以上（高频调光），只

要PWM调光频率高于100Hz，就观察不到LED的闪烁现象

(4)PWM 波调光可通过改变高低电平的占空比来任意改变LED 的开启时间， 从而使亮度调节的档位增多

从PWM调光到数字化调光

DAIL调光

●DALI 标准已经定义了一个DALI 网络，包括最大的64 个单元（可独立地址），16 个组及16 个场景。DALI 总线上的不

同照明单元可以灵活分组，实现不同场景控制和管理。在实际应用中，一个典型的DALI 控制器控制多达40～50 盏灯，

可分成16 个组，同时能够并行处理一些动作。在一个DALI网络中，每秒能处理30～40 个控制指令。这意味着控制器

对于每个照明组，每秒需要管理2 个调光指令。DALI 并不是真正的点对点网络，它是代替1～10V 电压接口控制镇流器

。相对于传统的1-10V 调光，DALI 的优点在于每个节点都具备唯一地址码，并且带反馈，更远距离调光不会像1-10V

那样出现信号衰减，但是工程实践中这个距离还是不宜超过200 米。

DMX512调光

●DMX512主控系统是一套用于建筑室内外亮化控制的LED全彩控制系统，可方便的随时修改控制器中的灯光效果。控制系统实现R,G,B,W各256

级灰度，真正实现全彩色。

●DMX512 协议最先是由USITT（美国剧院技术协会）发展成为从控制台用标准数字接口到控制调光器的方式。DMX512 超越了模拟系统，但不

能完全代替模拟系统。DMX512 的简单性、可靠性（假如能够正确安装和使用的话）以及灵活性使其成为资金允许情况下选择的一种协议。在

实际应用中，DMX512 的控制方式，一般是将电源和控制器设计在一起。由DMX512 控制器控制8～24 线，直接驱动LED 灯具的RBG 线，但

是在建筑亮化工程中，由于直流的线路衰弱大，要求在12 米左右就要安装一个控制器，控制总线为并行方式，因此，控制器的走线非常的多，

很多场合甚至无法施工。DMX512 的接收器需设置地址，让它能明确接收调光指令。