Mi a különbség az AM amplitúdó modulációs és a PWM impulzusszélesség modulációs LED fényerőszabályzás között?

A dimming drive mode AM (amplitude modulation) és a PWM (pulse-width modulation) közötti fő különbség az, hogy hogyan szabályozzák a fényerőt egy LED áramkörben.

1. PWM (Pulse-Width Modulation – impulzusszélesség-moduláció)

A LED-et nagy sebességgel kapcsolja ki és be, így a fényerő a bekapcsolt állapot időtartamának (kitöltési tényező) arányában csökken.
A LED mindig teljes áramot kap, amikor bekapcsolt állapotban van.
Az emberi szem nem érzékeli a villogást, ha a frekvencia elég magas (általában 1 kHz felett).
Előnye: Nagy hatásfokú, nem változtatja meg a LED színét (spektrumát), stabil működés.
Hátránya: Villódzási problémák alacsony frekvencián, elektromágneses interferenciát (EMI) okozhat.

2. AM (Amplitude Modulation – amplitúdómoduláció)

A LED meghajtásához használt áram ~~vagy feszültség~~ nagyságát változtatja, így a fényerő fokozatosan csökken vagy növekszik.
A LED folyamatosan világít, nincs nagy sebességű kapcsolás.
Előnye: Nem okoz villogást vagy EMI problémákat, finomabb dimmelést tesz lehetővé.
Hátránya: A LED színhőmérséklete és spektrális eloszlása megváltozhat az alacsonyabb áram miatt, kevésbé hatékony a teljesítménykezelés szempontjából.

A PWM ki- és bekapcsolással szabályozza a fényerőt, míg az AM az áramerősség változtatásával. A PWM hatékonyabb, de villogást és elektromágneses interferenciát okozhat. Az AM simább dimmelést biztosít, de befolyásolhatja a LED színét és kevésbé energiahatékony. Hatékonysági szempontok miatt általában a PWM vezérlést használják. Azonban olyan helyeken ahol a professzionális villogásmentes fényerőszabályozás a cél, például stúdióvilágításban vagy érzékeny környezetben ott Amplitúdó modulációs fényerőszabályozás a cél. A gond, hogy az általános lakossági célú LED lámpáknál egyáltalán nem közölnek ilyen paramétereket a gyártók. Abból kell kiindulni, hogy alapvetően a legtöbb PWM vezérlésű, de sajnos még ennek a frekvenciáját sem adják meg. Magasabb árfekvésű márkásabb termékeknél előfordulhat AM szabályozás, de jobbára meg kell elégednünk egy „flicker free” felirattal, ami mögött akár nagyfrekvenciás PWM vezérlés is állhat. Amennyiben olyan fényforrást veszünk amely különálló meghajtó elektronikával rendelkezik ott van esélyünk arra hogy a LED-meghajtó adatlapján feltünteti a gyártó az amplitúdó moduláció tényét, vagy megadja a PWM frekvenciát. Sőt a kisméretű retrofit LED-lámpák esetén akár a méretkorlátból is belátható, hogy komoly vibrálásmentes meghajtó elektronikára már csak helyhiány miatt sem számíthatunk.

Fontos megjegyezi, hogy a LED fényerőszabályzás terén létezik még:

Hibrid dimmelés (AM + PWM)

Ez egy kombinált megoldás, amelynél:

Nagy fényerőnél az AM (amplitúdó moduláció) működik, azaz a LED egyenáramát szabályozzuk.
Kis fényerőnél átváltunk PWM-re (pulzusszélesség-moduláció), mert ilyenkor az AM nehezebben kontrollálható, és a LED hatásfoka is csökkenhet.

Ez egy kapcsolási ponttal rendelkező rendszer, tehát egy adott fényerő-szintnél (pl. 20-30%) átvált PWM-re, hogy elkerülje az alacsony áram melletti színhőmérséklet-eltolódást és egyéb problémákat.

A Hibrid dimmelés nem összetévesztendő a Pulzusamplitúdó-modulációval – PAM (Pulse Amplitude Modulation)

A PAM egy olyan jelmodulációs technika, amely impulzusokat használ, de nem szélesség szerint változtatja őket (mint a PWM), hanem az impulzusok amplitúdója (magassága) hordozza az információt.
A PAM egyidejűleg tartalmazhat AM és PWM jellemzőket, mert az impulzusok időben szakaszosan érkeznek (mint PWM), de az egyes impulzusok magassága is változhat (mint AM).
LED-meghajtásnál a PAM nem használatos, mert az amplitúdó-módosításos LED-vezérlésnél általában folyamatos áramvezérlést alkalmazunk (AM), míg a pulzáló vezérlésnél fix amplitúdójú PWM-et.

A PAM-ot inkább adatkommunikációban használják (pl. Ethernet jelfeldolgozás, analóg-digitális átalakítások).