LED照明应用的无闪烁调光实现方案
来源： 作者： 发布时间：2015-01-31 10:45:33 浏览量：LED灯要想实现可调光，其电源必须检测可控硅控制器的可变相位角输出，并利用该信息来改变LED的恒流驱动。电路自身所产生的传导EMI必须达到最低水平，使输入滤波器尽可能地小。此外，驱动电路必须控制功率因数。
LED驱动器控制
很显然，LED驱动器采用标准反激式拓扑结构是绝对不行的，必须使用专用的LED驱动器。图5和图6可以说明这一点。
图5:使用TOPSwitch-HX的标准反激式电路。
电感封装图5所示为使用 Power Integrations (PI)的TOPSwitch?-HX控制器设计的恒流输出反激式电源。输出电压由输出端的齐纳二极管决定。这样可通过光耦器向控制器提供反馈信号。TOPSwitch-HX控制器在输入C处收到电压反馈信号后，会调整集成高压功率MOSFET开关的占空比，以维持要求的输出。对于给定的负载和输入电压，电路将以固定频率和占空比进行工作。
可以对电路进行配置，使其提供恒流输出，以便成功驱动LED灯。但是，无法实现可控硅相位角检测和功率控制。
图6:专差模电感用于恒流LED负载的反激式电源。
图6所示为使用PI的最新器件LinkSwitch?-PH设计的反激式电源。LinkSwitch-PH控制器集成了多项专用于驱动LED的新功能。该电路与图5中的电路不同，它采用了初级侧调整。这样可省去光耦器和次级侧控制电路。变压器上的次级侧绕组(偏置绕组)具有两种功能：通过BP引脚为LinkSwitch-PH供电，通过FB引脚提供电流反馈。这两个次级侧绕组紧密耦合，从而使偏置绕组上的电压与流经LED负载的电流成比例。控制器在FB引脚收到电流反馈后，会调整集成高压功率MOSFET的占空比，以维持电流调整率。
该电路设计可在经整流非平滑的AC市电输入下工作。控制器随着市电输入在每个半周期内的升降持续调整高压功率MOSFET的占空比，并对每个半周期内的平均电荷进行控制，使其维持输出电流调整率，如图7所示。
图7:LinkSwitch-PH占空比在AC半周期内的变化。
电感器厂家 在接近过零点时，瞬态输入电压较低，占空比较大。在整流AC输入峰值点时，电压达到最大值，占空比最小。对于每个开关周期，MOSFET电流在每个周期内被积分，以得到一个电荷量。将每个周期的电荷量与参考值进行比较，当两个数值相等时就停止开关。V引脚输入设置输入电压增益参数，用于提供线电压补偿。
调光控制
LinkSwitch-PH可通过链接输入R和0 V的编程电阻设置为调光模式，也可设置为非调光模式。在非调光模式下，电路可以接近1的功率因数在全AC输入范围内提供恒流输出。在调光模式下，整流输入的过零点和相位角用于设置输出电流水平，从而提供调光功能。LinkSwitch-PH可用来设计这样的高性能LED驱动器：可在全输入电压范围内工作，并使低成本可控硅调光器的调光范围达到1000:1，同时无任何闪烁现象。图8中的电路图说明了这是如何实现的。
图8:7 W可调光LED驱动器电路图。
图8所示为使用LinkSwitch-PH LNK403EG (U1)(Ref 1)设计的7 W可调光的可控硅LED驱动器的电路图。该电路使用低成本的前沿可控硅调光器即可实现1000:1的调光范围，同时无任何闪烁现象发生，具有快速启动(<100 ms)和一致的元件间调光性能。该设计具有极高能效(≥81%)和高功率因数(>0.9)。图9显示了超宽范围内的调光控制的线性特性。
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产品特性：
• 低功耗： 输出空载时功耗小于5mW,可满足对功耗极其严格产品的需要。
• 大电流： 输出最大电流200mA,以适应不同产品对电源供应的要求。