構(gòu)建LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)實(shí)現(xiàn)無閃爍的調(diào)光控制

技術(shù)。低待機(jī)功率遠(yuǎn)程ON/OFF控制功能(230 VAC輸入時(shí)< 50 mW)，無需電流檢測電阻，可提高效率。LinkSwitch-PH為綠色封裝，即無鹵素和符合RoHS要求的封裝。需要說明的應(yīng)用PI的PH LNK403EG控制器構(gòu)建出7W可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器是一種典例。

3 新型可直接替換MR16鹵素?zé)舻腖ED構(gòu)建方案

概述 應(yīng)用高集成MOSFET LED驅(qū)動(dòng)器可構(gòu)建出新型的離線式和MRl6 LED照明方案，它采用獨(dú)特技術(shù)，能夠配合調(diào)光器和電子變壓器實(shí)現(xiàn)無閃爍調(diào)光，其方案示意見圖3所示。

該直接替換MR16鹵素?zé)舻?LED解決方案，能確保兼容于現(xiàn)有照明方案的電子基礎(chǔ)架構(gòu)，并幫助制造商從容應(yīng)對大規(guī)模生產(chǎn)的屏障，故又稱為離線式/MRl6燈的引腳兼容替代方案。它能有效延長使用壽命，利用所安裝的切相調(diào)光器平穩(wěn)調(diào)節(jié)亮度，并可低至0%;可配合絕大多數(shù)電子變壓器工作，實(shí)現(xiàn)無閃爍調(diào)光(MRl6);可在90-265VAC通用輸入下使得同一設(shè)計(jì)能夠支持全球范圍的照明架構(gòu)(離線式);無需電解電容，故又有效延長燈管壽命。值此從應(yīng)用角度對其方案實(shí)現(xiàn)作分析。

3.1獨(dú)特的構(gòu)建方案

*問題的提出

鹵素?zé)羰且粋€(gè)純阻負(fù)載，不管加上交流電還是直流電都可以工作。通常驅(qū)動(dòng)鹵素?zé)舻臅r(shí)候降低電壓，鹵素?zé)袅炼冉档?，沒其他變化。而驅(qū)動(dòng)LED時(shí)會降低電壓，LED在一定程度上會發(fā)生閃爍。為什么呢?鹵素?zé)羰羌冸娮柝?fù)載，一般的鹵素?zé)舳际遣捎秒娮幼儔浩鱽戆?20V交流高壓降低到12V的高頻(50kHz)低壓的，因此鹵素?zé)綦娮幼儔浩髋c其配合能很好的工作。而LED驅(qū)動(dòng)器則是非線性的，不是純阻性負(fù)載，屬容性阻抗+感性阻抗的負(fù)載，鹵素?zé)綦娮幼儔浩鹘邮躄ED燈負(fù)載時(shí)它輸出的能力會大大下降，表現(xiàn)為輸出電壓由12V驟降至7V,如是8V啟動(dòng)的驅(qū)動(dòng)IC即進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)鹵素?zé)綦娮幼儔浩鬏敵鲭妷河稚?2V,因此，采用現(xiàn)有電路架構(gòu)時(shí)，會如此周而復(fù)始，使你見到LED燈在閃爍，不能調(diào)光，有些情況下甚至不能開啟。為便于使用，LED換代燈必須與電子變壓器和切角調(diào)光器兼容。而應(yīng)用MAX16840型LED驅(qū)動(dòng)器是有效的選擇。

*構(gòu)建方案 它應(yīng)用了新型MAX16840型LED驅(qū)動(dòng)器，該芯片的架構(gòu)，使用了電子變壓器和切角調(diào)光器以實(shí)現(xiàn)無閃爍調(diào)光，形成了獨(dú)特的LED驅(qū)動(dòng)器方案，從而可實(shí)現(xiàn)兼容大多數(shù)電子變壓器和切角調(diào)光器MR16的LED燈設(shè)計(jì)。它在技術(shù)上確保無需對現(xiàn)有電路架構(gòu)做任何修改就可用LED換代燈直接替換MR16鹵素?zé)?。該方案為市場?yīng)用掃除了一大障礙，使終端用戶能夠以極低的配置成本獲得LED照明的全部優(yōu)勢，即：是一種確保無閃爍并可調(diào)光操作，又能兼容于絕大多數(shù)電子變壓器和切角調(diào)光器，可直接替代MR16的LED換代方案;更無需更改現(xiàn)有的電氣架構(gòu)，又縮小板尺寸并降低BOM成本。那末LED換代燈構(gòu)建設(shè)計(jì)是如何實(shí)現(xiàn)吶?

3.2 LED換代燈構(gòu)建技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

MAX16840具有的應(yīng)用特征是LED換代燈構(gòu)建技術(shù)的保證。MAX16840 集成MOSFET LED驅(qū)動(dòng)器，可用于MR16及其它12V交流輸入燈。它采用獨(dú)特的技術(shù)控制燈管的輸入電流，對輸入電流進(jìn)行整形，可使用大多數(shù)電子變壓器和調(diào)光器支持無閃爍工作，很好地解決了上述"問題的提出"之困擾。

該類MAX16840集成MOSFET LED驅(qū)動(dòng)器IC,包含了12V AC和24V AC輸入(例如MR16) LED燈驅(qū)動(dòng)器所需的全部功能，只需極少的外部元件。它采用的專有的輸入電流控制機(jī)制使所構(gòu)建的LED燈可兼容于電子變壓器設(shè)計(jì)，并支持后沿調(diào)光(帶有電子變壓器);它可用于構(gòu)建buck、boost和buck-boost拓?fù)?，?nèi)置0.2Ω (最大值)、48V開關(guān)MOSFET;并采用固定頻率與平均電流控制模式。內(nèi)置開關(guān)MOSFET能夠進(jìn)一步節(jié)省空間、減少元件數(shù)量、降低方案成本。

而MAX16840芯片有3個(gè)重要引腳功能：FB引腳電壓可檢測輸入電流，并調(diào)節(jié)其平均值;而輸入引腳(REFI)用于設(shè)置輸入電流值，引腳電壓低于特定門限時(shí)，輸入電流與該電壓成正比，電壓超過特定門限時(shí)，輸入電流將置于固定的預(yù)置水平。據(jù)此利用REFI的非線性特性，連接一個(gè)NTC電阻，即可得到熱折返保護(hù);IN引腳具有內(nèi)部過壓保護(hù)，避免內(nèi)部開關(guān)MOSFET在LED串開路或LED串電壓過高時(shí)損壞;它帶有一個(gè)獨(dú)立的EXT引腳，確保低輸入電壓開啟時(shí)提供一個(gè)觸發(fā)啟動(dòng)電流，以配合電子變壓器正常工作。EXT驅(qū)動(dòng)外部npn晶體管，一旦IN跌落到5.5V UVLO門限以下，將EXT拉至地電平，外部npn晶體管關(guān)斷。其IC采用3mm x 3mm、10引腳、TDFN封裝，-40°C至+125°C工作溫度范圍。圖4為MAX16840典型應(yīng)用示意圖。它被廣泛應(yīng)用于MR16及其它12V交流或直流輸入LED照明之中。

由于MAX16840的應(yīng)用，從而延長燈管使用壽命，滿足MR16燈的尺寸要求。此外，MAX16840可以采用無電解電容設(shè)計(jì)，從而也有效的延長了LED燈的使用壽命，這是由于電解電容通常是驅(qū)動(dòng)電路中最先失效的元件。無電解電容設(shè)計(jì)還可降低驅(qū)動(dòng)器的成本和尺寸，亦滿足MR16燈的小尺寸要求。值得指出的是，它的使用使LED燈設(shè)計(jì)人員可以直接替換MR16鹵素?zé)?，省去了同類競爭方案所需的昂貴的電路升級成本。由此更明確獨(dú)特的MR16 LED照明方案優(yōu)勢的所在，即LED換代燈(或稱改造燈)構(gòu)建與白熾燈、鹵素?zé)艉蜔晒鉄粝啾?，換代燈配合LED燈源能夠提供超高效率和更長的使用壽命，特別是能兼容眾多電子變壓器調(diào)光，支持無閃爍調(diào)光設(shè)計(jì)。但是，需要提醒的是為了獲得更有價(jià)值的替代方案，LED換代燈必須兼容于現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)，其中包括切角調(diào)光和電子變壓器調(diào)光。在應(yīng)用上，對于室內(nèi)照明換代方案，高能效和較長的工作壽命使得LED成為替代傳統(tǒng)照明的經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的解決方案。值此例舉1種應(yīng)用實(shí)例，見圖5為低壓LED球泡燈示意圖。

該LED驅(qū)動(dòng)方案用于12VAC輸入的MR16及類似的換代燈，可配合電子變壓器工作，支持電子變壓器的后沿調(diào)光。電路中無需使用電解電容，從而有效延長了LED燈的工作壽命。除了電子變壓器，系統(tǒng)中采用后沿切角調(diào)光器，后沿調(diào)光器通過在交流電的每半個(gè)周期切斷最后部分來降低燈的亮度。

4 后話

從上面介紹的種應(yīng)用情況可以看出，如果所采用由集成多項(xiàng)控制器構(gòu)建的LED驅(qū)動(dòng)器或高集成MOSFET LED驅(qū)動(dòng)器，它們既能執(zhí)行功率因數(shù)校正，又能執(zhí)行恒流驅(qū)動(dòng)和相位角檢測，就能實(shí)現(xiàn)無閃爍調(diào)光的穩(wěn)定工作。此外，還能使電路滿足所有國際標(biāo)準(zhǔn)的效率、功率因數(shù)、諧波和EMI要求。過去，白熾燈泡或MR16必須針對特定的電源電壓進(jìn)行制造?，F(xiàn)在卻不必再受此限制，制造出的可調(diào)光LED燈可以不經(jīng)任何改裝而通用于國內(nèi)外。