LED浮動(dòng)開關(guān)架構(gòu)驅(qū)動(dòng)

TI 的TPS92411提供與流行的開關(guān)模式電源 (SMPS) LED 驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)?shù)男阅埽O(shè)計(jì)工作比傳統(tǒng)的 AC/DC LED 驅(qū)動(dòng)器要少。在典型的 LED 照明產(chǎn)品中，成本在 TI 的TPS92411適合的驅(qū)動(dòng)電子器件、LED 和機(jī)械外殼之間平均分配。

我們可以將這些 SMPS 電子設(shè)備視為類似于平板電腦的壁式適配器。在 LED 燈的情況下，電子設(shè)備將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。與 SMPS 方法不同，TI 的TPS92411解決方案不使用照明中使用的常見反激或高壓降壓電路中的變壓器或電感器。此外，反激或降壓轉(zhuǎn)換器需要精密的電磁干擾濾波器，并且通常會增加一個(gè)或兩個(gè)以上的電感器。TPS92411和競爭性抽頭“AC”線性驅(qū)動(dòng)技術(shù)消除了對這些磁性部件的需求，有助于降低成本并簡化設(shè)計(jì)。

TI 的交流 LED 驅(qū)動(dòng)器電路可實(shí)現(xiàn)低紋波直流電流，從而更好地利用 LED，同時(shí)產(chǎn)生更令人愉悅(和安全)的光源。對于制造商而言，使用 TI 交流 LED 驅(qū)動(dòng)器解決方案與“抽頭”線性電路相比可以額外節(jié)省成本，因?yàn)榈湫偷?TI 電路需要更少的 LED 來產(chǎn)生相同的光量。外部第三方已針對“AC”競爭對TPS92411進(jìn)行了獨(dú)立測試，發(fā)現(xiàn)其結(jié)果更為出色。

有一些挑戰(zhàn)需要克服。 由于 LED 工藝限制，制造商根據(jù)流過它的固定直流電流來保證 LED 產(chǎn)生的光量。在給定的直流電流下，LED 上的電壓降是可變的，具體取決于制造商的工藝。LED 驅(qū)動(dòng)器調(diào)節(jié)電流而不是電壓，以免損壞 LED。在傳統(tǒng)的 SMPS AC 到 DC 驅(qū)動(dòng)器中，可變 AC 由電抗元件“緩沖”，以降低線路頻率 (50-60Hz) 紋波含量并產(chǎn)生穩(wěn)定的 DC 電流為 LED 供電。

與之競爭的抽頭“AC 線性”LED 驅(qū)動(dòng)器采用了一種簡單的方法。它們通過使用三到五個(gè)恒定電流吸收器來工作，這些電流吸收器將一長串串聯(lián)連接的 LED 串分成“抽頭”。

內(nèi)部控制邏輯檢測正弦交流電壓，并確定每個(gè)抽頭何時(shí)應(yīng)打開/關(guān)閉，并通過抽頭上的 LED 直接從整流電源汲取電流。當(dāng)交流電壓上升大于連接到第一個(gè)抽頭的 LED 時(shí)，其電流吸收器將“打開”，從而照亮這部分 LED。隨著交流電壓進(jìn)一步上升并超過第一個(gè)和第二個(gè)抽頭點(diǎn)的電壓，第一個(gè)抽頭電流吸收器“關(guān)閉”，第二個(gè)“打開”。第三個(gè)水龍頭也是如此。此時(shí)，整個(gè) LED 燈串被點(diǎn)亮。隨著交流電壓從其峰值降低回零，該順序反轉(zhuǎn)。

這里的一個(gè)主要缺點(diǎn)是 LED 中的 100% 電流紋波。當(dāng)線路低于第一個(gè)抽頭 LED 電壓時(shí)，整個(gè)燈串關(guān)閉，這意味著 100-120Hz、100% 的電流(和光)紋波存在。有些人對低頻、大電流紋波光源表現(xiàn)出生理敏感性。此外，低頻紋波可能會對機(jī)器造成危害(參見 DOE 情況說明書)，從而限制了基于交流驅(qū)動(dòng)的 LED 燈具的安裝位置。

抽頭交流線性驅(qū)動(dòng)器的第二個(gè)問題是 LED 利用率。連接到第二個(gè)和第三個(gè)抽頭的 LED 的“開啟”時(shí)間比第一個(gè)抽頭中的 LED 少。結(jié)果是，與真正的恒流 SMPS LED 驅(qū)動(dòng)器相比，需要更多的 LED 才能產(chǎn)生相同的光量。

幸運(yùn)的是，TPS92411克服了這些問題。雖然 TI 的交流直接驅(qū)動(dòng)理念類似——使 LED 堆疊盡可能接近交流線電壓——但 TI 方法利用每個(gè)“抽頭”兩端的儲能電容器在抽頭電壓為大于線電壓。如果電容器的尺寸足夠大，則與 SMPS LED 驅(qū)動(dòng)器類似的低紋波直流電流會連續(xù)流過 LED 燈串?？梢垣@得低百分比的閃爍和閃爍指數(shù)值。LED 利用率高且可預(yù)測，因?yàn)?LED 電流基本上是直流電。

TI的TPS92410是一款 450V 線性電流控制器，可讓照明工程師更輕松地創(chuàng)建采用TPS92411浮動(dòng)開關(guān)架構(gòu)的設(shè)計(jì)。TPS92410包括工業(yè)照明所需的一些附加驅(qū)動(dòng)器和 LED 電路保護(hù)功能，并包括一個(gè)帶 LED 關(guān)斷功能的模擬調(diào)光引腳。調(diào)光引腳非常適合使用傳統(tǒng)微控制器或射頻微控制器來控制照明強(qiáng)度的“智能”照明應(yīng)用。簡而言之，TPS92410進(jìn)一步增強(qiáng)了TPS92411的功能。