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：图9:输入相位对应于输出电流的变化。
实现一致调光性能的关键之一就是在输入端使用一个小型EMI滤波器。LinkSwitch-PH所具有的其中两个特性有助于简化输入滤波，它们是连续导通模式和频率抖动。连续导通模式具有两大优势：降低导通损耗(从而提高效率)和降低EMI特征。这有助于以低成本的小型输入EMI滤波器来满足EMI标准的要求。可省去一个X电容，并省去共模扼流圈或减小其尺寸。LinkSwitch-PH中的控制器还可将抖动应用到高压功率MOSFET的开关。这样可扩展开关频率的范围，进一步降低滤波要求。
输入EMI滤波器尺寸减小意味着驱动电路的阻抗随之减小，其重要好处就是能大幅降低输入电流振荡。由于LinkSwitch-PH由其内部参考电源供电，因此可进一步增强稳定性。为确保与所有类型的调光器一体电感器控制实现兼容，本设计添加了两个简单的可选元件 - 衰减电路和泄放电路。衰减电路由元件R12、R13、R20、R17、D7、Q1、C13、VR2、Q3以及R16共同组成。该电路的作用是减小可控硅调光器导通时所产生的浪涌电流。在115 VAC下，当可控硅导通时，电路中的浪涌电流在头2.4 ms(230 VAC下则为1.2 ms)先流经R16。在大约2.4 ms后，Q3导通并将R16短路。这样可消除在半周期的剩余部分因电流流经R16而造成的功耗。泄放电路由C9和R14组成。泄放电路的作用是确保在深度调光情况下，当对LED负载施加极低电流时，使可控硅电流始终大于维持电流阈值，从而防止可控硅过早关断。
图10:衰减电路和泄放电路有助于确保实现1000:1的调光范围。
塑封电感器 增加有源衰减电路和泄放电路可确保LED灯在极宽的调光范围内稳定工作，且无任何闪烁。
非隔离式LED驱动器
图8中的电路采用了隔离式设计。该设计能为驱动器与LED灯相隔离的照明系统提供全面的安全保护。这是高功率商业和工业照明系统常用的设计。对于驱动器与LED灯同时集成在同一外壳中的应用来说，就像替换灯一样，通常采用隔离式设计和非隔离式设计。采用非隔离式设计可以大幅减少元件数并降低系统成本。PI的LinkSwitch?-PL系列器件可提供单级功率因数校正和恒流控制，同时集成了一个725 V MOSFET，非常适合非隔离应用。图11所示为使用LinkSwitch-PL LNK457DG (Ref2)设屏蔽电感计的5 W可调光的功率因数校正LED驱动器的电路图。
图11:电路图–去除突出显示的结构框即可用于非调光应用。
本设计是低成本、低元件数和PCB占用面积小的解决方案，可用于白炽灯替换灯。使用包括前沿可控硅调光器在内的所有调光器类型，都可以实现无闪烁及100:1的调光范围。由于元件间具有一致的调光性能，因此启动时间小于300 ms。在可调光模式下，115/230 VAC输入的效率 >73%;在非调光模式下，115/230 VAC输入的效率 >78%，且功率因数 >0.9。
图12:驱动器集成在A19 LED替换灯中(电路板从壳体中去除)。
在设计中，变压器不需要添加偏置绕组，恒流模式设定点由R18上的电压降决定。然后将电压反馈到U1的FB引脚。输出过压保护由VR2和R14提供。
图13显示了反馈电压如何用于让前沿调光器进行调光。
图13:FB引脚参考电压与可控硅相位角之间的函数关系。
LED输出电流由FB引脚电压控制，FB引脚电压随可控硅调光器的导通角按比例进行变化。当导通角减小时，FB引脚参考电压随之降低，从而减小LED平均电流。在接近主半周期持续时间的25%时(?OS)，开始调整FB引脚电压。在?OS和?OL之间，相位角与反馈电压VFB之间存在线性关系。在?OL之后，可控硅导通角变得非常小扁平型电感，IC以恒定的频率和占空比进行开环，其内部集成的高压功率MOSFET能够处理严重切角的输入电压所带来的最大功率，从而产生深度调光的光输出。为使调光器中的可控硅保持维持电流，LinkSwitch-PL可将MOSFET导通时间朝AC输入电压的过零点进行延长，从而提供有源泄放或维持功能。
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产品特性：
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• 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。