資料提供 施鎮乾（C. K. Sze）
本文節錄自 施鎮乾編著之【智能家居Z-Wave入門實戰】
調光器屬於電力設備， 根據使用者要求提供不間斷之調光功能。 市場上有多種電燈， 但卻沒有一種調光器可以調節所有類型的電燈。
電燈有以下多種類型：
傳統的、湯馬士愛迪生（Thomas Edison）發明的白熾燈
高壓鹵素燈， 運用230V交流電
低壓鹵素燈， 運用24V電源；有兩種方法將230V降壓到24V：（a）使用簡單的變壓器， 或（b）使用電子開關電源。
螢光燈/日光燈（Fluorescent Light）， 而節能管（CFL, Compact Fluorescent Lamp）是螢光燈的一個特殊類型。
基於發光二極體（Light Emitting Diode）原理的LED燈。
前緣相位控制（Leading-edge Phase Control）
傳統燈的調光皆運用前前緣相位控制技術，
圖1 使用前前緣相位控制調光的電壓示意圖
圖2 前緣相位控制的概要線路圖
在前緣相位控制的作用下， 電壓正玄波於經過0V電壓水準時會將電壓維持於0V不變， 經過設定的時間後， 可控矽被點燃並將電壓恢復回正玄波的正確波形線， 給電燈供壓。 可控矽的特性是， 當電壓正玄波經過0V電壓水準時，
前緣相位控制於白熾燈及高壓鹵素燈上運作良好， 但不適合低壓鹵素燈、螢光燈及LED燈， 甚至會引致損壞。
圖3 於電感性負載上因電流位移而引致的不對稱（unbalanced）波形
應用在電感性負載的前緣相位控制
由於低壓鹵素燈之變壓器本身是個電感性負載（inductive load）。 若負載的交流電流落後於交流電壓， 該負載便屬於電感性負載， 亦稱為滯後性負載（lagging load）， 亦表示當電壓為0時， 電流仍不是0。
這現象對傳統的可控矽前緣相位控制調光器會引起很大的問題。 當電流為0時， 可控矽將電流截斷（而不是當電壓為0時）， 結果是最終產生的正值和負值波形不對稱， 如圖3所示， 這不對稱相當於輸出中帶有直流電成分， 可以損壞作為負載之一的變壓器。
對傳統變壓器鹵素燈做調光， 必須運用一個電子裝備來保證可控矽能在適當時候開關， 這種設計的調光器仍可用于傳統阻性負載（resistive load）， 也能用於電感性負載（inductive load）及輕微的無功負載（reactive load）。
後緣相位控制調光器（Trailing-edge Phase Control）
一般的電子電源（火牛）都屬於電容性負載（capacitive load）， 其容抗（capacitive reactance）比感抗（inductive reactance）大， 因此這類負載會產生領先性電流（leading current）， 調光必須使用後緣相位控制調光器。
後緣相位控制調光器切除正玄波的尾部， 如圖4所示， 由於可控矽無法提供這種性能， 因此必須使用高壓金屬氧化半導場效電晶體（MOSFET， Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）， 圖5展示了這種調光器的線路圖。
圖4 後緣相位控制調光器的電壓效果
圖5 使用後緣相位控制調光器的線路圖
萬用調光器（Universal Dimmer）
在運用“邊沿”相位控制調光技術時，前沿類可作用於電感性負載（inductive load）而後沿類可作用於電容性負載（capacitive load）；但若不小心混亂了負載類型，調光器會破壞負載，或者調光器被燒掉。
解決方案是萬用調光器。
萬用調光器首先會偵測負載是屬於容性或感性負載，從而選擇前沿或後緣相位控制。為確保偵測結果是正確的，用戶必須肯定電源開動時只有一個負載被接上，而且必須瞭解負載改變時會產生問題。不過，萬用調光器最大的挑戰還是其價格比一般調光器高很多。
螢光燈/日光燈（Fluorescent Lamps）
傳統螢光燈是不可調光的，不過還是有些特別設計的變壓器可以將螢光燈調光，這些變壓器是被集成到燈的插座部分，而螢光燈簡單地被稱為可調光螢光燈及其價格頗高。
一般螢光燈的調光，可運用後緣相位控制調光器或萬用調光器。新一代螢光燈的廠家聰明地給螢光燈之無功負荷（reactive load）予以補償調整，讓一般的前緣相位控制調光器都可以對螢光燈作出調光。
LED燈
LED燈之調光效果可以是非常好的，但是就調光器技術而言，前沿及後沿相控技術皆不適宜。有一種脈衝寬度調製（PWM，pulse width modulation）技術是適合於LED燈調光器的，因此選購LED燈調光器時市面上一般的調光器是不合適的。
目前也有歐洲品牌推出能相容普通前沿相控調光器的LED“燈泡”，能直接替代傳統白熾燈泡，購買時可以注意。
調光器的總結
表1提供了不同類型之調光器的總覽，及不同類型可調燈的資料
相位（Phase）前沿前沿(支援感性負載)後沿萬用白熾燈可以可以可以可以高壓鹵素燈可以可以可以可以低壓鹵素燈（帶變壓器）不可以可以可以低壓鹵素燈（帶開關電源）不可以不可以可以可以可調螢光燈不可以可以不可以可以普通LED燈不可以不可以不可以不可以可調光LED燈泡可以可以
可以
表1 不同類型之調光器的總覽
圖5 使用後緣相位控制調光器的線路圖
萬用調光器（Universal Dimmer）
在運用“邊沿”相位控制調光技術時，前沿類可作用於電感性負載（inductive load）而後沿類可作用於電容性負載（capacitive load）；但若不小心混亂了負載類型，調光器會破壞負載，或者調光器被燒掉。
解決方案是萬用調光器。
萬用調光器首先會偵測負載是屬於容性或感性負載，從而選擇前沿或後緣相位控制。為確保偵測結果是正確的，用戶必須肯定電源開動時只有一個負載被接上，而且必須瞭解負載改變時會產生問題。不過，萬用調光器最大的挑戰還是其價格比一般調光器高很多。
螢光燈/日光燈（Fluorescent Lamps）
傳統螢光燈是不可調光的，不過還是有些特別設計的變壓器可以將螢光燈調光，這些變壓器是被集成到燈的插座部分，而螢光燈簡單地被稱為可調光螢光燈及其價格頗高。
一般螢光燈的調光，可運用後緣相位控制調光器或萬用調光器。新一代螢光燈的廠家聰明地給螢光燈之無功負荷（reactive load）予以補償調整，讓一般的前緣相位控制調光器都可以對螢光燈作出調光。
LED燈
LED燈之調光效果可以是非常好的，但是就調光器技術而言，前沿及後沿相控技術皆不適宜。有一種脈衝寬度調製（PWM，pulse width modulation）技術是適合於LED燈調光器的，因此選購LED燈調光器時市面上一般的調光器是不合適的。
目前也有歐洲品牌推出能相容普通前沿相控調光器的LED“燈泡”，能直接替代傳統白熾燈泡，購買時可以注意。
調光器的總結
表1提供了不同類型之調光器的總覽，及不同類型可調燈的資料
相位（Phase）前沿前沿(支援感性負載)後沿萬用白熾燈可以可以可以可以高壓鹵素燈可以可以可以可以低壓鹵素燈（帶變壓器）不可以可以可以低壓鹵素燈（帶開關電源）不可以不可以可以可以可調螢光燈不可以可以不可以可以普通LED燈不可以不可以不可以不可以可調光LED燈泡可以可以
可以
表1 不同類型之調光器的總覽