此外,也可以考虑将LED照明与传统照明灯具所使用的调光器互相搭配使用。传统的调光器所采用的调光方式系利用双向矽控整流器等切换元件来截断部分交流输入电压,同时利用相位角来调整亮度,当ON时,双向矽控整流器调光器必须要保持电流(Holding Current)持续通过,因此保持电流降低时,就会造成双向矽控整流器OFF。相较于传统照明,LED照明的耗电量极低,因此一旦双向矽控整流器的保持电流降低,就会导致调光器不定期OFF,因而出现闪烁(Flicker)的情形(图6)。
图6 双向矽控整流器错误动作时的波形
为避免此一情形发生,此时须加上能确保电流稳定的泄流器(Breeder)电路,各家厂商架构泄流器电路的方式各有不同。其中,罗姆所开发的LED照明专用驱动IC配备该公司独创的泄流器电路,能有效避免电流的无谓损耗。但是即使是配备能够确保保持电流的泄流器电路,仍可能无法避免双向矽控整流器调光器所造成的误动作发生。原因就在于当双向矽控整流器ON时,会因输入电容充电产生突波电流,而造成严重的震铃(Ringing)现象,此时,因为双向矽控流整器OFF了,保持电流即瞬间下降(图7)。
图7 双向矽控整流器On时所产生的震铃电流
若极力想避免震铃现象,反而会导致电路效率不佳,想要找到解决对策并不是一件容易的事。因此,为了解决此一突发性的震铃现象,目前已经有厂商透过数位的控制方式来防止闪烁的发生。
传统方式是利用电容器来检测双向矽控整流器的相位角,然后再将平滑化之后的电压输入调光解码器中。电容器在功能上虽然能够过滤震铃现象所造成的误动作,然而对于100Hz/120Hz等低频区所出现的误动作,却完全无法过滤,最后还是会造成闪烁的情形。
先进的LED照明专用驱动IC有内建数位滤波器,可以有效解决上述问题,其先针对相位角进行取样,然后再以数位方式储存至记忆体中。调整亮度前,先让电流通过以双向矽控整流器调光为重点功能的数位滤波器,如此便能将双向矽控整流器调光器,因其突发性的误动作所出现的错误值完全进行遮蔽,藉此达到防止闪烁的目的(图8)。
图8 Triac调光器误动作时内建数位滤波器驱动IC的LED电流波形
目前已有厂商能够为客户提供多种LED照明灯具的LED驱动IC解决方案,这些解决方案皆期盼能够为LED照明的普及化尽一分心力,进一步加速产业的发展。