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本系列文章出自课堂君大学同窗文明之手，文同学属于当时班上学霸，现在仍然是PHILIPS的技术大拿，尤其在照明控制领域。无奈学霸通常都不喜欢抛头露面，应作者要求免去了照片。在这一系列文章里，学霸带你领略和学习照明控制那些事儿。
上期，我们聊到1989 年可调光单片集成电路电子镇流器的成功推出，使主导光源荧光灯的调光终于成为可能。本期我们来看一下荧光灯调光的工作原理。
荧光灯的调光概述
荧光灯的调光是在高频电子镇流器的基础上研发出来的。下面是高频电子镇流器的线路图:
其工作原理如下：工频电源经过射频干扰（RFI）滤波器，全波整流和无源（或有源）功率因数校正器（PPFC或APFC）后，变为直流电源。通过DC/AC变换器，输出20K-100KHZ的高频交流电源，加到与灯连接的LC串联谐振电路加热灯丝，同时在电容器上产生谐振高压，加在灯管两端，但使灯管"放电"变成"导通"状态，再进入发光状态，此时高频电感起限制电流增大的作用，保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流，常增设各种保护电路，如异常保护，浪涌电压和电流保护，温度保护等等。
在对频率的研究时发现了荧光灯调光的秘密。
其原理可以简单理解如下：新的线路加入了对频率的控制电路。频率越高，与灯串联的电感镇流器的阻抗越大(XL=2πFL)，灯电流减小，灯的输出功率降低，灯调暗。反之灯调亮。同时，频率越高，电容阻抗越小，起到稳定电流的作用。
所以就像格力掌握核心科技，变频同样是荧光灯调光的核心科技。当然一个硬币都有两面，变频解决了调光问题，也会带来EMC干扰，空间的频谱资源那么有限，大家都想插一脚，三大运营商为了4G波段争得头破血流。
镇流器主要是要避开对红外的干扰。一般的家电红外遥控器都是38Khz调制的红外信号。而我们的镇流器一般的工作频率也在10kHZ ~100Khz之间。如果镇流器的工作频率定义不好，估计你家电视都开不了，你作PPT时投影仪也打不开。
有了荧光灯调光的核心技术以后，为其配备控制领域里已经成熟技术就是顺理成章的事。
1-10V调光
50代就已经成熟的1-10V很快被嫁接到用来改变频率的regulating Input （控制输入）。这就是我们现在已经比较熟悉的荧光灯镇流器调光技术之一: 1-10V。当然频率不可能无限高，所以1-10V调光是无法使灯输出为0的，要关掉的变通的方法是在控制电路里另外再加继电器开关，当控制电压低于1V里关闭这个开关。这就是北美一般采用0-10V调光时，用0V控制开关断开来达到关掉荧光灯的目的。欧洲人比较流行用1-10V调光。开关的事交给别人。
1-10V接口的控制信号是直流模拟量，是连续的，所以也叫模拟调光。信号极性有正负之分，按线性规则调节荧光灯的亮度，调光时一旦当控制信号触发，镇流器启动荧光灯，首先被激励点燃到全亮，然后再按控制量要求调节到相应亮度，按IEC929标准，每个镇流器的最大工作电流为1mA。
1-10V调光曲线如下图：
这里有必要提一下控制里常会提到的 Sinking（灌电流）和Sourcing （拉电流）的概念。借用一下数字控制里面的两张图说话:
Sourcing 就是提供电源的一端。输入端提供电源就是Sourcing Input / Sinkingoutput，输出端提供电源就是 Sourcing Output / Sinking input。
我们的1-10V照明控制常用的是镇流器提供电源，控制器吸入电流。对应上面左边的图一。一般每个镇流器提供0.15-0.2mA左右的电流。所以看一个控制器能带多少套镇流器就要看控制器能Sinking的电流。如果是50mA，对应的就是200-300套镇流器。
当然控制厂家镇流器厂家有这么多，按上面右边的图二的也有。如果输入输出都是同一性质的，还需要加转换电路才能匹配使用。
1-10V控制虽然便宜，但也有一些限制：必须另外加一组控制线，分组控制完全需要依靠硬件接线，分组变化需要重新接线。如果一个大的室内空间分组比较精细，线路上的成本是很大的。因为是电压模拟信号，会存在干扰，影响控制精度。
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作者：文明
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