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1、1. 调光节能 灯光是人为照明，在夜晚或自然光不足的场合提供足够的照度。但是灯光消耗电力，在不需 要时关掉灯光是可以节约能源。不过在有些时段和情况，如果可以把灯光调到较暗的程度 (2550%)，也是可以大幅降低能源消耗(-50%-75%)。许多公用建筑或场所，如机场、车站、码头、停车场、街道、公园、百货商场、学校、医院 病房、工厂，在夜晚不宜把灯光全部关掉，否则有行动不方便或治安的顾虑。办公大楼的大厅、厕所、走廊、楼梯间等场所，在下班后维持适度的照明，也可以方便加班 工作的员工，并避免治安的死角。24 小时营业的便利商店、加油站、旅馆等，也可以在深夜生意较清淡时，把灯光调暗一部分， 以节省电费
2、。2. 现有主要调光装置常见的调光器包括硅控调光器 (Triac dimmer) (前切式) ，电子式调光器 (后切式)，与遥 控调光器 (红外线或 RF 式)。(1) 电子式调光器 - 可以添加许多先进功能。但是必须施工，更改灯具接线 (一般墙壁开 关只有接往一条交流电线，无法提供电源予电子线路)，装置成本高。(2) 遥控调光器 - 可以添加许多先进功能。但有遥控器昂贵，容易遗失，公共场合不适用 等问题。目前飞利浦与Sharp都有照明遥控调光器产品。价格相当昂贵，可调光的灯泡售价 约是无调光灯泡两倍。遥控器另计，通常要价在$30 $50。遥控调光器另一缺点就是容易遗 失，尤其是在公共的场所如
3、学校、办公大楼等地方。更糟的是，这两者都有灯具需要搭配相同厂牌的调光器，所以没有统一规格。也就是因为各 厂牌互相无法相容，所以现有市场很小，未来也不太可能普及。GE、Toshiba、Panasonic 尚未推出遥控调光照明产品，相信不会采用竞争者的产品规格。诸 大厂各行其是，就像手机的充电器一样， Nokia、Samsung、LG、Motorola 都互不相容。(3) 硅控调光器 - 电子式调光器、遥控调光器装置成本高，又无统一标准，所以古老的硅 控调光器采用量稍多。虽然硅控调光具有许多缺点，但是因为不用改变接线，装置成本较低， 各厂牌硅控调光器的性能和规格差别不大，是许多LED照明厂目前选择
4、的调光方案。表二、 市面上可见的 Triac Dimmable LED Lighting Driver IC3. 硅控调光器的缺点但是硅控调光器会成为未来LED照明的主流调光方式吗？答案是相当不乐观的。首先来检讨 硅控调光器的工作原理与其先天的缺点。硅控调光器主要构成元件包括： (1)硅控管-用来截取交流电压部分导通角度，以改变灯具 的输入功率 (2) RtCt timer-Rt 为可调电阻，用来改变硅控管导通角度 (3) Diac-一种击 发硅控管的元件。注意：硅控管在击发之后就维持导通状态，直到流通的电流降到 hold-up current (维繫电流) 准位以下。硅控调光器原来是为纯电阻
5、性负载的白炽灯专用的，通常是 无法匹配萤光灯与省电灯泡 (CFL) 。硅控调光器的主要缺点包括：(1) 功率因数会变差，导通角愈短，功因就愈差。调到 1/4 亮时，功因将低于 0.25。(2) 效率会变差，因为在调暗时，负载不足，会造成硅控管提早关闭，导致 RC timer 与导 通角错乱。更造成萤光灯或 LED 灯操作无法稳定，而闪烁不定的问题。欲解决闪烁问题，通 常要加装洩流电阻(bleeder or dummy load)。如此一来，用bleeder来消耗功率以维持硅 控管的正常操作，就违背了原先调光节能的立意。(3) 匹配问题，要开发一种与市面上数十厂牌硅控调光器，都保证相容的可调光
6、LED 灯具， 是相当困难的。硅控调光器的匹配问题，请参阅 NXP Application Note AN10754。(4) 高装置成本，雇请一个电气工人来装置硅控调光器至少需要 $30 至 $50。(5) 有限的既有市场，目前大部分办公室及商店照明都以萤光灯为主；而几乎所有的萤光灯 都不能匹配硅控调光器。不管是在欧美，日本，或新兴国家，硅控调光器事实上都不普及。 据统计，全美国包括家庭、商店、工厂与办公室，全部加起来约有七十亿灯管和灯泡。平均 每个人备有 28 颗灯泡。但是装有调光器者，不到 1%。照明大厂对硅控调光器前景不看好的几个实例就是上述 Philips、Sharp 推出的遥控调光器
7、。 但是不管硅控调光器或是遥控调光器，整个照明产业，显然没有共识。或者是说，当消费者 不能接受昂贵的调光方案，而品牌厂商只有兴趣生产高利润的遥控调光器时，调光节能环保 的美意就无疾而终了。所以就如前述，我们现在处于3G、4G世代的电子业对一个简单的调光功能却束手无策，实在 很讽刺。事实上，无法提供调光功能，是照明业者长久以来的一个窘境。 LED 照明业者，必 须果断地突破这个僵局。更佳者，若能开创出一种接近零成本，不需要改变接线，不需要遥 控调光器，又能维持高效率与高功因，又能立即被普遍采用的调光方式，就能让LED照明更 可以和省电灯泡竞争。调光功能的突破，对整个LED照明产业，是一个非常重要
8、的关键。4. 四段调光在照明这种传统产业，最可行的标准，就是原来的标准。最容易的方案，就是不需改变现状。LED照明产业是一种渐进演变，不能改变现有照明系统的基础建设(infra-strueture)。不 管是灯具造型(PAR38, PAR30, A19, MR16, T8, T12),灯具接头(E27, E26, E17, G13 for T8, T12)，都很难再改变。到目前为止，比较成功的LED照明的产品，都是造型和使用方式 与传统的灯泡和灯管很类似。日系LED照明厂在造型方面通常比较会沿用传统风格。比起造 型怪异的省电灯泡，古典造型的LED灯泡自然会更受到消费者的喜爱。我们可以推测，最可
9、行的调光方式，就是不制定新标准，不改变现况，不需要改变接线，不 增加任何调光器，就能达到调光功能的一种方案。在这样的条件之下，我们直觉想到可以利 用的，就只有在最基本的 wall switeh 上动脑筋了。四段调光 - 在台湾大部分家庭的客厅，都装有可切换灯泡数目的控制装置。其原理是有一 块控制板，装在客厅吊灯上方。当墙壁开关切换数次，控制板就透过几个继电器 (relay) 来 改变点亮灯泡的数目。但是四段调光器必须外接线路板，而且是改变点灯的数目。如何把四段调光做进单一灯泡之 内，的确需要创意。以往有使用 MCU 来侦测墙壁开关切换次数，并改变萤光灯电子安定器的输出功率，但是线路板元件相当多
10、，成本也不低。5.EZ Dimming 就是採取用四段调光的基本概念，但把调光功能内建在一颗 MSOP-10 的 LED 驱动器 之内， 没有任何其他外接零件的需要。同时在各段调光准位时，都能维持高效率与高功因。因为EZ Dimming结合了正弦降压线路(sinusoidal buck)，或正弦正激线路(sinusoidal forward) 的专利驱动技术, 所以能轻易达到这种高功因、高效率、线路最小、成本最低的调光方案。EZ dimming 侦测 wall switch 切换次数，来改变调光准位。自全亮开始，循序降到六分亮， 四分亮，二分亮。并且在任何调光阶段，都维持高于0.90 的功因、
11、高于80%的效率。切换柔 和，完全没有突波电流或噪音的现象。线路精简，几乎是零增加硬体成本。比较其他各式现有的调光方案，EZ Dimming不只是赋有超越性的功能优势，而且不需要改变 接线或任何硬体设备，装置成本最低。只要将传统的灯泡、日光灯管或者省电灯泡拆卸下来 再装上一颗配有EZ Dimming的LED灯泡或灯管，立即可以将一个原先毫无调光功能的照明器 具或系统，改成一个具有调光功能、节能环保的照明系统。图一 GM6182高功因、高效率、具有EZ Dimming功能的LED驱动器0.5A flEB90V-130VACH 006 (600V, O.flA)CsCInF, EFD15 3kV
12、96T.96T/12TR11Mn2 - 2 c )R171W LED x D4.D5: ES2GImHO1:FDD3N404ODV,3.4fi orAGDSNSO 5DOV.3.0Q耳卫 Icrwd图二 EZ Dimming 四段调光的准位说明：左侧A灯进行四段调光，右侧B灯维持全亮度左上：A灯全亮右上：A灯60%亮 右下:A灯40%亮 左下：A灯20%亮结论照明消耗发电系统的 20%电力。近年来，世界各国相继立法，欲淘汰低效率的白炽灯。省电 灯泡虽然价格低廉，发光效率也很高，但是其含汞及使用大量玻璃，很不符合环保宗旨。LED 照明具有比省电灯泡更环保、不放射紫外线等优点，但是目前价格偏高。所以LED照明需要 提供一个省电灯泡所欠缺的调光功能，才能在这一波的白炽灯替代潮流中，很快争取到主要 的市佔率。若能让所有现有照明系统都改成高效率，而且具有调光功能的LED照明器具，对全世界环保 节能将有很大贡献。现有的硅控调光器、电子市调光器、遥控调光器都有许多难以克服的缺点。 EZ Dimming 结合 了正弦降压线路，或正弦正激线路的专利驱动技术，所以能达到高功因、高效率、最低成本、 立即可用的调光方案。EZDimming无疑是最佳的调光方式，也是协助LED照明完成第三次照 明革命的重要发明之一。咨询来源：LEDinside
