面向 LED 照明的低壓交流應(yīng)用

在這種情況下，許多集成場效應(yīng)晶體管（FET）在30℃的環(huán)境溫度下，顯示出的結(jié)溫超過90℃，這令這些元件只有35℃的空間即會運行在推薦的溫度范圍外（產(chǎn)品在150～160℃運行時，就會因太熱而停止工作，為此最大的建議工作溫度值為125℃）。同樣，這使機械熱設(shè)計變得更為困難—因為您現(xiàn)在需要確保LED不會出現(xiàn)這種情況。

坦率的說，60℃ delta的熱循環(huán)對多數(shù)產(chǎn)品都將產(chǎn)生不利影響，從燈罩到LED再到焊接接縫最后到面板。在應(yīng)對熱量問題時，如圖3所示的LM3409控制器是一個理想的選擇。它允許一個設(shè)計者在多個外部組件間分散熱量，正如一個外部廉價的溝道場效應(yīng)晶體管一樣。

圖3 LM3409在12VAC電源供給下驅(qū)動一個單封裝LED陣列

通過使用LM3409，我們可以極大地降低系統(tǒng)溫度——溝道場效應(yīng)晶體管（PEFT）的最熱溫度可達(dá)53℃。LM3409自身的結(jié)溫為43℃（在30℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行測試）。這樣的溫度給出了大量的熱空間并使我們更容易實現(xiàn)熱設(shè)計目標(biāo)。另外，由于LM3409屬于一個高度集成化的控制器，特別適用于恒定電流LED驅(qū)動應(yīng)用，它只需最少數(shù)量的外部組件便可降低解決方案的體積和成本。

LM3409的另外一個優(yōu)點是可以輕松進(jìn)行調(diào)光控制，既可以（在EN引腳上）使用PWM，也可以使用模擬調(diào)光。在這種情況下，我們已經(jīng)證明了在主輸入軌之外通過一個簡單的分壓器便可以實現(xiàn)模擬調(diào)光，進(jìn)而使LED電流隨著降低的輸入電壓值而減弱。LM3409讓我們在該領(lǐng)域設(shè)計中實現(xiàn)了更大的靈活性。如果需要絕對的色彩精度或要求具備其他獨特的調(diào)光功能，那么可以使用（由外部微控制器或類似控制器提供的）一個PWM信號；或者可以使用模擬IADJ引腳。

LM3409實際上擁有兩個電流監(jiān)控回路：一個通過高端電流感應(yīng)電阻器RSNS來設(shè)置，另外一個在ISENS上直接設(shè)置。設(shè)計者通過ISENS使用三種方式來利用模擬調(diào)光：使ISENS斷開，此時可以通過RSNS在限定情況下簡單地設(shè)置LM3409；按照0～1.24V的順序向引腳提供一個外部電壓（無論通過RSNS進(jìn)行怎樣的設(shè)置——1.2V都是最大輸出）；或者從一個引腳連接電位計到地面主動地改變電流（始終達(dá)到RSNS設(shè)置的最大值）。

在這種情況下，我們可以在AC/DC轉(zhuǎn)換后通過一個分壓器簡單地把它連接到主輸入軌。在最大輸入電壓（12VAC系統(tǒng)為16.97V，24VAC系統(tǒng)為33.94V）時選擇分壓器的數(shù)值來輸出1.24V的電壓。由于輸入電壓被降低，所以通過選擇分壓器數(shù)值將會實現(xiàn)一個較低的輸出。請注意這樣做與使用驅(qū)動器的不同之處。由于這些都屬于靜止型DC/DC穩(wěn)壓器，因此它們會具有一個抵抗輸入到輸出變化的自然趨勢，以便調(diào)節(jié)到一個設(shè)定的電壓或電流。如果未提供一個調(diào)光信號，那么電路將保持電流調(diào)節(jié)，直到輸入電壓接近輸出電壓為止（LED驅(qū)動電壓）。輸出級別無變化直到輸入到達(dá)電路壓降區(qū)域（通常當(dāng)輸入電壓約比降壓穩(wěn)壓器內(nèi)電流所需的輸出電壓大約高1V時），在該點上它會因為電壓下降而迅速降低輸出。

由于LM3409是溝道場效應(yīng)晶體管控制器且可以在100%的占空比下實現(xiàn)非常低的壓降，因此其讓我們有了更大的選擇范圍。使用模擬調(diào)光功能會線性地降低LED電流，因此我們應(yīng)在關(guān)閉電源之前允許一個完全可調(diào)光的設(shè)計的電壓值可一直下跌到欠壓鎖定值（或驅(qū)動LED所需的最低電壓值）。

通過把變化電壓連接至調(diào)光功能，我們有效地折中了輸入線路抑制，因此AC/DC前端可能會需要額外的電容，去最小化輸入紋波，以免影響光輸出，這是需要指出的重要一點。通過直接連接調(diào)光功能到輸入電壓，我們已經(jīng)無須考慮LED驅(qū)動穩(wěn)定性。輸入線路上的任何瞬變都將在輸出上顯現(xiàn)出來，直到充分地過濾為止。鑒于此種原因，不推薦使用此方法來連接它，除非需要調(diào)光，即將IADJ置于開路狀態(tài)。

低壓三端雙向可控硅開關(guān)元件也會帶來挑戰(zhàn)。使用一個自耦調(diào)壓變壓器或其他交流低壓波形峰到峰減少的低壓調(diào)光器系統(tǒng)將非常有效。三端雙向可控硅開關(guān)元件（TRIAC）調(diào)光系統(tǒng)需要使用額外的電路圖來解碼“斬波”波形的相位角。