LED现已成为当前高效、绿色光源的首选，为满足使用环境的要求，其调光功能也相当重要。相比荧光灯、节能灯、高压钠灯等光源而言，LED光源的调光功能更容易实现，其主要方式有以下三种。

    一、正向电流调节方式
    要改变LED的亮度，首先想到的是改变流过它的正向电流，因为LED的亮度是与它的正向电流接近正比例关系。Cree公司生产的XLampXP-G系列LED的输出相对光强和正向电流的关系如图1所示。

    由图1可知，若以正向电流为350mA时的光强作为100%，那么电流为200mA时的光强就约是60%、电流为100mA时的光强就约是25%。由此可见，改变LED的正向电流就可实现亮度的调节。
    1．调节正向电流的方法
    调节LED的电流最简单的方法就是改变和LED串联的电流检测电阻。绝大多数DC-DC恒流芯片都设有一个检测电流的端口，常用“CS"表示，如图2所示。该端口将检测到的电压和芯片内部的参考电压比较，从而控制输出电流，使之恒定。

    通常，电流检测电阻的阻值很小，一般为零点几欧姆。如果要在光源开关中装一个零点几欧姆的电位器来调节电流是不大可能的，因为引线电阻已有零点几欧姆。因此，部分芯片设有一个控制电压接口，改变输入的控制电压从而改变其输出恒流值，例如凌特公司的LT3478芯片，如图3所示，只要改变R1和R2的比值，就可以改变其输出的恒流值。

    2．调节正向电流的缺点
    （1）会出现LED色谱偏移现象
    在通过调节正向电流改变LED亮度时，也会改变LED的光谱和色温。因为目前所用的白光LED大多采用蓝光LED激发黄色荧光粉发光方式，当正向电流减小时，蓝光LED亮度增加而黄色荧光粉的厚度并没有按比例减薄，从而使其发出的光的光谱的主波长增长。主波长和正向电流的关系如图4所示。

    当正向电流为350mA时，主波长为545.8nm；当正向电流减小为200mA时，主波长为548.6nm；当正向电流减小为100mA时，主波长为550.2nm。
    另外，正向电流的改变也会引起色温的变化。白光LED的色温和正向电流的关系如图5所示。当正向电流为350mA时，色温为5734K，而正向电流增加到350mA时，色温就偏移到5636K；电流再进一步减小时，色温会向暖色变化。

    当然上述问题在一般的实际照明中可能不算是一个大问题，但是在采用RGB的LED系统中或液晶彩电的LED背光源中，彩色的偏移就算是一个大问题，因为人眼对彩色的偏差十分敏感。
    （2）可能导致LED恒流驱动电路无法正常工作
    LED光源通常采用DC-DC恒流驱动。恒流驱动电路通常分为升压型、降压型和升降压型三大类。由于升降压型效率低、价钱贵，实际中很少采用。究竟采用升压型还是降压型由电源电压和LED负载电压之间的关系决定。假如电源电压低于负载电压就采用升压型；若电源电压高于负载电压就采用降压型。
    LED的正向电压是由其正向电流决定的。LED的伏安特性曲线如图6所示，正向电流的变化必然会引起正向电压的相应变化，确切地说，正向电流的减小也会引起正向电压的减小。在调低LED的正向电流时，从图6可知，LED的正向电压也就跟着降低，这就会改变电源电压和负载电压之间的关系。

    例如：在一个输入电压为24V的LED光源中，采用8颗1W的大功率LED串联。在正向电流为350mA时，每个LED的正向电压是3.3V，那么8颗串联后的总电压就是26.4V，比输入电压高，所以这时应该采用升压型恒流源。若调光时，把电流降到100mA，此时每只LED的正向电压只有2.8V、 8颗LED串联后总电压为22.4V，负载电压低于电源电压，应该采用降压型恒流源。这样一来，原配的升压型恒流源就根本无法正常工作，会出现LED闪烁现象。
    提示：对于采用升压型恒流驱动电路而言，若采用正向电流调光方式，当调低LED亮度使LED负载电压低于电源电压时，会出现LED亮度闪烁现象。
    若采用降压型恒流驱动，如果将LED的正向电流调得非常低，LED的负载电压也将变得很低，这时在驱动电路两端的压降比非常大，很容易超出该驱动电路的正常工作范围，使之无法正常工作，从而出现LED亮度闪烁现象。
    值得一提的是，虽然调低LED光源亮度降低了恒流源的输出功率，但会引起降压型恒流源的功耗加大、温升增高，其原因如下：在降低LED正向电流时，LED灯组的总正向电压降低会使降压比降低，而降压型恒流源的效率与降压比有关，降压比越大，效率越低，损耗在芯片上的功耗越大。
    SLM2842J的效率和降压比的关系曲线如图7所示，输入电压为35V，输出电流为2A，当输出电压为工作效率输入电压为35V、输出电流为2A30V时，效率可以高达97.8%；当输出电压降低到20V时，效率就降为96%；当输出电压降低为10V时，效率就降低为92%。在上述三种情况下，尽管其输出功率依次为60W、40W和20W，但是其损耗功率却依次为1.2W、1.6W和1.6W，后两种情况的功耗增大了33%。假如恒流模块的散热系统设计为临界状态，增加33％的耗散功率就有可能会使芯片的结温升高，以致发生过温保护而无法工作，严重时还可能导致芯片烧毁。

    提示：对于采用降压型恒流驱动电路而言，若采用正向电流调光方式，让LED长时间工作于低亮度状态，会使降压型恒流驱动电路效率降低，温升增高，故障率增加。
    （3）无法得到精确的调光效果
    由于LED的正向电流和发光强度并不是真正的正比例关系，并且不同的LED会有不同的正向电流和光强输出关系曲线，所以采用正向电流调节方式很难实现精确的光强输出控制。

[1] [2]  下一页