實(shí)例解析脫機(jī)式LED照明設(shè)計(jì)

　　高功率因子/低諧波防止電流失真

　　透過使線路電流跟隨施加的正弦波電壓，這種高功能整合的驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)了高功率因子，并且滿足了IEC 61000-3-2 C類照明設(shè)備諧波要求。如果所吸取的電流與輸入電壓成正比，就能實(shí)現(xiàn)等于1的功率因子。其用一個(gè)從輸入電壓產(chǎn)生并與輸入電壓成比例的電壓調(diào)制峰值開關(guān)電流。如圖2所示，這種方法提供0.98或更高的功率因子。一個(gè)小帶寬回饋環(huán)路保持對輸出電流的調(diào)節(jié)，而且不會(huì)使輸入電流失真。

圖2 具主動(dòng)功率因子校正的LT3799的VIN和IIN波形

　　可與TRIAC調(diào)光器相容

當(dāng)TRIAC調(diào)光器處于斷開狀態(tài)時(shí)，其實(shí)不是徹底斷開的。有相當(dāng)大的漏電流通過其內(nèi)部濾波器流至LED驅(qū)動(dòng)器。這個(gè)電流為LED驅(qū)動(dòng)器的輸入電容器充電，進(jìn)而導(dǎo)致LED隨機(jī)開關(guān)和閃爍。過往的解決方案是增加一個(gè)泄能電路，該電路包括一個(gè)大且昂貴的高壓金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管(MOSFET)。LT3799將變壓器一次側(cè)繞組和主開關(guān)用作泄能電路，因此無需這類MOSFET或其他任何額外的組件。如圖3所示，當(dāng)TRIAC斷開時(shí)，MOSFET閘極訊號為高，且MOSFET接通，進(jìn)而泄放掉漏電電流，并保持輸入電壓為 0伏特(V)。TRIAC一導(dǎo)通，MOSFET就無縫地變回正常的供電組件。

圖3 MOSFET閘極訊號和VIN

　　獨(dú)特LED電流調(diào)節(jié)降低成本提高可靠性

　　此外，LT3799在整個(gè)輸入電壓、輸出電壓和溫度范圍內(nèi)提供LED電流調(diào)節(jié)。從圖4可見，正如大多數(shù)美國照明應(yīng)用所要求，當(dāng)輸入從90VAC變到150VAC時(shí)，LED電流保持在±5%的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。LT3799采用一個(gè)獨(dú)特的電流檢測電路取代了光耦合器，以向二次側(cè)提供良好調(diào)節(jié)的電流。此舉不僅降低了成本，還改善了可靠性。

圖4 LT3799 LED電流調(diào)節(jié)與VIN(AC)

　　LED開路/短路保護(hù)

　　通過變壓器的第三個(gè)繞組持續(xù)監(jiān)視LED電壓。當(dāng)主開關(guān)斷開時(shí)，第三個(gè)繞組的電壓與輸出電壓成正比，輸出二極管傳導(dǎo)電流。一旦過壓或LED開路，主開關(guān)就斷開，高精度比流器(CT)接腳的電容開始放電。然后該電路進(jìn)入打嗝(Hiccup)模式。在LED短路情況下，VIN接腳電壓降至低于欠電壓(UVLO)門限之前，該IC以最低頻率運(yùn)行，因?yàn)榈谌齻€(gè)繞組不能給該IC提供足夠的功率，然后該IC進(jìn)入啟動(dòng)排序狀態(tài)。

　　CTRL接腳控制電壓實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)光

　　LT3799的輸出可以通過多個(gè)CTRL接腳調(diào)節(jié)。例如，輸出電流可以跟隨一個(gè)加到任意CTRL接腳的直流電(DC)控制電壓，以實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)光。過熱保護(hù)和線路過壓保護(hù)功能也可以利用這些CTRL接腳輕松地實(shí)現(xiàn)。

　　創(chuàng)造更精小并具成本效益解決方案

　　LT3799運(yùn)用具整個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電路(包括電磁干擾濾波器)的單級設(shè)計(jì)，僅需要四十個(gè)外部組件，讓解決方案簡單、配置面積精小和具成本效益等優(yōu)勢。圖1中20瓦電路的總尺寸僅為30毫米(mm)×75毫米，厚度僅為30毫米，非常適用于多種LED應(yīng)用。透過改變幾個(gè)外部組件，這個(gè)電路就可以進(jìn)一步為120VAC、240VAC甚至377VAC應(yīng)用或幾乎任何常見的AC輸入而優(yōu)化。

　　為因應(yīng)通用照明應(yīng)用的脫機(jī)供電LED，不斷促進(jìn)對高性能和具成本效益的LED驅(qū)動(dòng)器IC解決方案需求。這類LED驅(qū)動(dòng)器須提供電氣隔離、高效率、PFC>0.90和TRIAC調(diào)光功能。并且提供良好調(diào)節(jié)的LED電流，以保持一致的亮度，而不管輸入電壓或LED正向電壓如何變化，都必須提供保護(hù)功能以提高系統(tǒng)可靠性。向LED照明過渡的經(jīng)濟(jì)性也要求LED驅(qū)動(dòng)器電路須非常具成本效益，慶幸的是，這類LED驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)問世。