選擇匹配具體的應(yīng)用電路設(shè)計

現(xiàn)今的LED照明已具備了多元化的應(yīng)用場合，從簡單的白熾燈或冷陰極熒光燈(CCFL)替代品，到新的建筑、工業(yè)、醫(yī)療和其他應(yīng)用。為了在應(yīng)用中最佳化匹配燈和光亮，不同的LED照明應(yīng)用通常都有相對應(yīng)的性能標(biāo)準(zhǔn)要求。

為了驅(qū)動LED,工程師可以從琳瑯滿目的驅(qū)動器架構(gòu)中挑選，然而每一架構(gòu)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，針對具體應(yīng)用的適應(yīng)能力有好有壞。選擇驅(qū)動器架構(gòu)時需考慮的因素有很多，其中成本占據(jù)首要位置，其次是隔離、調(diào)光、閃爍、色溫、功率因數(shù)、可靠性、熱管理等問題。

基本的LED驅(qū)動器架構(gòu)有幾種：次級側(cè)控制、初級側(cè)控制、隔離式/非隔離式。此外，功率因數(shù)控制(PFC)也是在許多應(yīng)用中的一個主要性能考慮因素，其解決方案由帶PFC功能的兩級或單級驅(qū)動器，或不帶PFC功能的單級驅(qū)動器(主要用于功率低于5W的應(yīng)用)組成。因此，整個驅(qū)動器子系統(tǒng)就是一系列權(quán)衡下的結(jié)果，目的是降低物料清單(BOM)成本，實現(xiàn)最高效率，同時提供調(diào)光功能，打造一款溫度可控、具備故障保護(hù)功能的產(chǎn)品。

基本的驅(qū)動器架構(gòu)

為了實現(xiàn)最佳的隔離和控制，次級側(cè)控制架構(gòu)監(jiān)測輸出電壓/電流，并通過一個光隔離通路向初級側(cè)驅(qū)動器提供反饋信號(圖1)。該反饋信號使次級側(cè)控制器能夠提供較好的電流及電壓控制精度。更簡單的初級側(cè)控制方案消除了次級側(cè)控制器和光隔離信號通路，從而降低了系統(tǒng)成本，在提高系統(tǒng)性能的同時，縮減了系統(tǒng)尺寸。在這種方案中，初級側(cè)驅(qū)動器通過初級側(cè)波形分析確定輸出電流和電壓(圖1)。取決于分析的質(zhì)量，初級側(cè)控制可以做到匹敵甚至超越次級側(cè)調(diào)節(jié)及性能，因此是當(dāng)今隔離式LED驅(qū)動器常用的解決方案。

圖1:兩種常見的LED驅(qū)動器方案采用了次級側(cè)控制(上圖)和初級側(cè)控制(下圖)。次級側(cè)控制具備較好的電流及電壓控制精度，但初級側(cè)控制可減少元器件數(shù)量和系統(tǒng)尺寸，同時提高性能。

基本的初級側(cè)控制電路通過輸出級變壓器實現(xiàn)了隔離。但是，為了減少元器件成本，非隔離方案采用電感器替代變壓器，并能采用降壓控制器替代初級側(cè)驅(qū)動器反激電路(圖2)。在非隔離方案中，控制機(jī)制得到了簡化，但為了防止輸入與輸出間短路，該電路要求更加復(fù)雜的物理隔離。目前，大多數(shù)LED驅(qū)動器設(shè)計采用的是隔離式架構(gòu)。在未來一兩年內(nèi)，電路設(shè)計領(lǐng)域的進(jìn)步將可提供更進(jìn)一步降低成本的方案。

圖2:初級側(cè)驅(qū)動器可通過在輸出級使用變壓器，設(shè)計成隔離式配置;或通過使用電感器替代輸出變壓器，并選用降壓控制器替代反激電路，設(shè)計成非隔離配置。