LED照明應(yīng)用的無閃爍調(diào)光實現(xiàn)方案

　　在接近過零點時，瞬態(tài)輸入電壓較低，占空比較大。在整流AC輸入峰值點時，電壓達到最大值，占空比最小。對于每個開關(guān)周期，MOSFET電流在每個周期內(nèi)被積分，以得到一個電荷量。將每個周期的電荷量與參考值進行比較，當(dāng)兩個數(shù)值相等時就停止開關(guān)。V引腳輸入設(shè)置輸入電壓增益參數(shù)，用于提供線電壓補償。

　　調(diào)光控制

　　LinkSwitch-PH可通過鏈接輸入R和0 V的編程電阻設(shè)置為調(diào)光模式，也可設(shè)置為非調(diào)光模式。在非調(diào)光模式下，電路可以接近1的功率因數(shù)在全AC輸入范圍內(nèi)提供恒流輸出。在調(diào)光模式下，整流輸入的過零點和相位角用于設(shè)置輸出電流水平，從而提供調(diào)光功能。LinkSwitch-PH可用來設(shè)計這樣的高性能LED驅(qū)動器：可在全輸入電壓范圍內(nèi)工作，并使低成本可控硅調(diào)光器的調(diào)光范圍達到1000:1，同時無任何閃爍現(xiàn)象。圖8中的電路圖說明了這是如何實現(xiàn)的。

　　圖8:7 W可調(diào)光LED驅(qū)動器電路圖。

　　圖8所示為使用LinkSwitch-PH LNK403EG (U1)(Ref 1)設(shè)計的7 W可調(diào)光的可控硅LED驅(qū)動器的電路圖。該電路使用低成本的前沿可控硅調(diào)光器即可實現(xiàn)1000:1的調(diào)光范圍，同時無任何閃爍現(xiàn)象發(fā)生，具有快速啟動(100 ms)和一致的元件間調(diào)光性能。該設(shè)計具有極高能效(≥81%)和高功率因數(shù)(>0.9)。圖9顯示了超寬范圍內(nèi)的調(diào)光控制的線性特性。

　　圖9:輸入相位對應(yīng)于輸出電流的變化。

　　實現(xiàn)一致調(diào)光性能的關(guān)鍵之一就是在輸入端使用一個小型EMI濾波器。LinkSwitch-PH所具有的其中兩個特性有助于簡化輸入濾波，它們是連續(xù)導(dǎo)通模式和頻率抖動。連續(xù)導(dǎo)通模式具有兩大優(yōu)勢：降低導(dǎo)通損耗(從而提高效率)和降低EMI特征。這有助于以低成本的小型輸入EMI濾波器來滿足EMI標(biāo)準(zhǔn)的要求?？墒∪ヒ粋€X電容，并省去共模扼流圈或減小其尺寸。LinkSwitch-PH中的控制器還可將抖動應(yīng)用到高壓功率MOSFET的開關(guān)。這樣可擴展開關(guān)頻率的范圍，進一步降低濾波要求。

　　輸入EMI濾波器尺寸減小意味著驅(qū)動電路的阻抗隨之減小，其重要好處就是能大幅降低輸入電流振蕩。由于LinkSwitch-PH由其內(nèi)部參考電源供電，因此可進一步增強穩(wěn)定性。為確保與所有類型的調(diào)光器控制實現(xiàn)兼容，本設(shè)計添加了兩個簡單的可選元件 - 衰減電路和泄放電路。衰減電路由元件R12、R13、R20、R17、D7、Q1、C13、VR2、Q3以及R16共同組成。該電路的作用是減小可控硅調(diào)光器導(dǎo)通時所產(chǎn)生的浪涌電流。在115 VAC下，當(dāng)可控硅導(dǎo)通時，電路中的浪涌電流在頭2.4 ms(230 VAC下則為1.2 ms)先流經(jīng)R16。在大約2.4 ms后，Q3導(dǎo)通并將R16短路。這樣可消除在半周期的剩余部分因電流流經(jīng)R16而造成的功耗。泄放電路由C9和R14組成。泄放電路的作用是確保在深度調(diào)光情況下，當(dāng)對LED負載施加極低電流時，使可控硅電流始終大于維持電流閾值，從而防止可控硅過早關(guān)斷。

　　圖10:衰減電路和泄放電路有助于確保實現(xiàn)1000:1的調(diào)光范圍。