第二部分 采用交流電源的LED調光

　　三.用可控硅對LED調光

　　普通的白熾燈和鹵素燈通常采用可控硅來調光。因為白熾燈和鹵素燈是一個純阻器件，它不要求輸入電壓一定是正弦波，因為它的電流波形永遠和電壓波形一樣，所以不管電壓波形如何偏離正弦波，只要改變輸入電壓的有效值，就可以調光。采用可控硅就是對交流電的正弦波加以切割而達到改變其有效值的目的。其電原理圖如圖9所示。虛線部分就是安裝在墻上的可控硅調光開關。a-b之間的電阻就是白熾燈負載。所以負載是和可控硅開關串聯的。

　　圖9. 可控硅調光的電路圖和波形圖

　　改變可變電阻的分壓比就可以改變其導通角，從而實現改變其有效值的目的。通常這個電位器帶一個開關，接在n的輸入端，用于開關燈。除了可控硅以外，還有晶體管后沿調光技術等等，因為它們的基本問題是相同的，就不在此介紹了。

　　3.1 可控硅調光的缺點和問題

　　然而，可控硅調光存在一系列問題。

　　1. 可控硅破壞了正弦波的波形，從而降低了功率因素值，通常PF低于0.5，而且導通角越小時功率因素越差(1/4亮度時只有0.25)。

　　2. 同樣，非正弦的波形加大了諧波系數。

　　3. 非正弦的波形會在線路上產生嚴重的干擾信號(EMI)

　　4. 在低負載時很容易不穩定，為此還必須加上一個泄流電阻。而這個泄流電阻至少要消耗1-2瓦的功率。

　　5. 在普通可控硅調光電路輸出到LED的驅動電源時還會產生意想不到的問題，那就是輸入端的LC濾波器會使可控硅產生振蕩，這種振蕩對于白熾燈是無所謂的，因為白熾燈的熱慣性使得人眼根本看不出這種振蕩。但是對于LED的驅動電源就會產生音頻噪聲和閃爍。

　　3.2 可控硅調光的優勢

　　可控硅調光雖然有那么多的缺點和問題，但是，它卻有著一定的的優勢，那就是它已經和白熾燈鹵素燈結成了聯盟，占據了很大的調光市場。如果LED想要取代可控硅調光的白熾燈和鹵素燈燈具的位置，就也要和可控硅調光兼容。

　　具體來說，在一些已經安裝了可控硅調光的白熾燈或鹵素燈的地方，墻上已經安裝了可控硅的調光開關和旋鈕，墻壁里也已經安裝了通向燈具的兩根連接線。要更換墻上的可控硅開關和要增加連接線的數目都不是那么容易，最簡單的方法就是什么都不變，只要把燈頭上的白熾燈擰下，換上帶有兼容可控硅調光功能的LED燈泡就可以。這種戰略就像LED日光燈一樣，最好做成和現在的T10、T8熒光燈尺寸大小完全一樣，不需要專業電工，普通老百姓就可以直接更換，那就可以很快普及。因此國外很多生產LED驅動IC的廠商都開發出了可以兼容現有可控硅調光的IC來。

　　3.3 兼容可控硅調光的LED驅動IC

　　目前市場上主要有恩智浦的SSL2101/2，國半的LM3445，iWatt的iW3610和OnSemi的NCL3000四種兼容可控硅調光的驅動IC。其特點如下

　　和一般反激式的IC不同之處在于它們都可以檢測出可控硅的導通角來確定LED的電流以進行調光，我們不準備來詳細介紹它們的工作原理和性能，因為我們并不認為這是LED調光的方向。

　　3.4 兼容可控硅調光的問題和缺點

　　盡管多個跨國大芯片公司都推出了兼容現有可控硅調光的芯片和解決方案。但是這類解決方案是不值得推薦的，主要原因如下：

　　1. 可控硅技術是具有半個多世紀的陳舊技術，它具有很多如前所述的缺點，是一種早該淘汰的技術。它應該和白熾燈、鹵素燈同時退出歷史舞臺。

　　2. 很多這類芯片自稱具有PFC，可以改善功率因素，實際上，它只改善了作為可控硅負載的功率因素，使它們看上去接近純阻的白熾燈和鹵素燈，而并沒有改善包括可控硅在內的整個系統的功率因素。

　　3. 所有兼容可控硅的LED調光系統的整體效率都十分低下，有些還沒有考慮為了穩定工作而需要的泄流電阻的損耗，完全損壞了LED的高能效。

　　4. 所有的可控硅LED調光系統也都是調節LED的正向電流，存在著前面所述的色譜偏移等缺點。