基于LYTSwitch-4的大功率LED電源解決方案

　1 概述

　　PowerInt公司的LYTSwitch-4系列產(chǎn)品LYT4211-4218/4311-4318把控制器和高壓大功率FET組合在同一封裝中，控制器提供高功率因素和恒流輸出，具有優(yōu)于±5%的恒流性能，TRIAC調(diào)光，全亮度的起動(dòng)時(shí)間小于250ms,功率因素大于0.9,高達(dá)92%的效率，開(kāi)關(guān)頻率132kHz可使用較小的磁性材料。主要用在大功率LED驅(qū)動(dòng)。

　　LYTSwitch-4系列產(chǎn)品具有卓越的導(dǎo)通特性，可用于前沿和后沿可控硅調(diào)光。這使其具有廣泛的調(diào)光范圍，并可快速啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器（即使從一個(gè)低導(dǎo)通角啟動(dòng)）。采用LYTSwitch-4系列的LED驅(qū)動(dòng)器不使用初級(jí)側(cè)的，大體積鋁電解電容器。這意味著大大延長(zhǎng)了驅(qū)動(dòng)器的使用壽命，特別是在燈泡和其他高溫應(yīng)用。

　　LYTSwitch-4系列產(chǎn)品具有大調(diào)光比，低啟動(dòng)電流，方案低成本和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。

　　2 LYTSwitch-4控制器的系統(tǒng)框圖

　　LYTSwitch-4芯片是高度集成，采用了初級(jí)控制技術(shù)，消除了光隔離器，并減少了元件數(shù)量的。這樣，就可以使用廉價(jià)的單面印制電路板。將PFC和CC功能集成到一個(gè)單級(jí)上，還有助于降低成本和提高效率。其132 kHz的開(kāi)關(guān)頻率可允許其使用小型，低成本的磁性元件。

　　該LYTSwitch-4控制器包括：一個(gè)振蕩器、反饋（檢測(cè)及邏輯）電路、5.9V穩(wěn)壓器、遲滯過(guò)熱保護(hù)、頻率抖動(dòng)、逐周期電流限制、自動(dòng)重啟、電感校正、功率因數(shù)和恒定的電流控制。圖1為L(zhǎng)YTSwitch-4控制器的系統(tǒng)框圖。

　　圖1 LYTSwitch-4方框圖

　　3 LYTSwitch-4的性能及典型應(yīng)用

　　3.1 LYTSwitch-4的主要性能特點(diǎn)

　　?優(yōu)于±5%恒流調(diào)節(jié)

　　?TRIAC可調(diào)光至低于5%輸出

　　?快速啟動(dòng)<250ms（全亮度）

　　?<1s在（10%亮度）

　　?高功率因數(shù)>0.9

　　?輕松滿足EN61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)小于10%THD

　　?高達(dá)92%的效率

　　?132kHz的開(kāi)關(guān)頻率，用于小尺寸磁性元件

　　?高性能、結(jié)合驅(qū)動(dòng)器、控制器、開(kāi)關(guān)

　　該LYTSwitch-4系列可以開(kāi)啟離線LED驅(qū)動(dòng)器，并具有高功率因數(shù)，可以輕松滿足THD和諧波的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其輸出電流受到嚴(yán)格調(diào)控，優(yōu)于±5%的恒流性能。在典型的應(yīng)用中，其最高92%的效率可以輕松達(dá)到。并支持多種TRIAC調(diào)光器的選擇。

　　3.2 LYTSwitch-4典型應(yīng)用電路

　　如下所示，圖2為L(zhǎng)YTSwitch-4典型應(yīng)用電路圖。

　　圖2 LYTSwitch-4典型應(yīng)用電路

　　LYTSwitch-4系列產(chǎn)品具有卓越的導(dǎo)通特性，可用于前沿和后沿可控硅調(diào)光。這使其具有廣泛的調(diào)光范圍，并可快速啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器（即使從一個(gè)低導(dǎo)通角啟動(dòng)）。LYTSwitch-4系列產(chǎn)品具有大調(diào)光比，低啟動(dòng)電流，方案低成本和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。

　　LYTSwitch-4芯片是高度集成，采用了初級(jí)控制技術(shù)，消除了光隔離器，并減少了元件數(shù)量的。這樣，就可以使用廉價(jià)的單面印制電路板。將PFC和CC功能集成到一個(gè)單級(jí)上，還有助于降低成本和提高效率。其132 kHz的開(kāi)關(guān)頻率可允許其使用小型，低成本的磁性元件。采用LYTSwitch-4系列的LED驅(qū)動(dòng)器不使用初級(jí)側(cè)的，大體積鋁電解電容器。這意味著大大延長(zhǎng)了驅(qū)動(dòng)器的使用壽命，特別是在燈泡和其他高溫應(yīng)用。

　　4 大功率TRIAC調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器

　　4.1大功率TRIAC調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器主要特性

　　?高效率，120V≥85%

　　?廣泛的調(diào)光器兼容性（NEMA SSL6調(diào)光曲線內(nèi)）與多種選擇的，基于USTRIAC的調(diào)光器

　　?增強(qiáng)的用戶體驗(yàn)

　　?無(wú)閃爍，單調(diào)調(diào)光

　　?快速單調(diào)啟動(dòng)（<200ms）-沒(méi)有明顯的延遲

　　?打開(kāi)和關(guān)閉在幾乎相同的調(diào)光角-無(wú)閃開(kāi)

　　?低成本

　　?單級(jí)PFC相結(jié)合，準(zhǔn)確的初級(jí)側(cè)穩(wěn)壓恒流輸出

　　?單面PCB,元件數(shù)量少

　　?集成的保護(hù)和可靠性功能

　　?輸出開(kāi)路/輸出短路自動(dòng)恢復(fù)保護(hù)

　　?快速通電線路輸入過(guò)壓關(guān)斷，線路故障期間增強(qiáng)了耐壓性

　　?無(wú)MOV,能承受±2500V環(huán)波和±500V差分浪涌

　　?自動(dòng)恢復(fù)的大滯后熱關(guān)機(jī)，保護(hù)了元器件和印刷電路板

　　?符合IEC 61000-4-5環(huán)波，IEC 61000-3-2C總諧波失真和IEC CISPR 15/

　　EN55015 B傳導(dǎo)EMI標(biāo)準(zhǔn)

　　4.2大功率TRIAC調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器

　　文件描述了隔離高功率因數(shù)TRIAC可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器，它用于驅(qū)動(dòng)額定36V的LED串電壓（550mA），典型輸入電壓范圍為90VAC~132VAC.該LED驅(qū)動(dòng)器采用LYTSwitch-4芯片系列的LYT4317E.

　　圖3 大功率TRIAC調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器電路圖

　　其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種單級(jí)功率因數(shù)校正反激式，具有高隔離效率、高功率因數(shù)、低THD、元器件數(shù)量少的特點(diǎn)。其高功率因數(shù)和低THD是通過(guò)采用LYTSwitch-4 IC而獲得的，LYTSwitch-4 IC還提供了復(fù)雜的，一系列的保護(hù)功能，包括自動(dòng)重新啟動(dòng)開(kāi)放式控制回路和輸出短路包含。輸入過(guò)壓提供了擴(kuò)展線路故障和浪涌承受能力，其精確的遲滯熱關(guān)斷，確保了在各種條件下的安全的PCB平均溫度。

　　5 結(jié)論

　　文提出了一種基于LYTSwitch-4的大功率LED電源解決方案。在本方案中充分發(fā)揮了LYTSwitch-4的卓越的導(dǎo)通特性，使其具有廣泛的調(diào)光范圍，并可快速啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器（即使從一個(gè)低導(dǎo)通角啟動(dòng)）；并且其輸入過(guò)壓提供了擴(kuò)展線路故障和浪涌承受能力，其精確的遲滯熱關(guān)斷，確保了在各種條件下的安全的PCB平均溫度。經(jīng)分析驗(yàn)證本方案具有大調(diào)光比，低啟動(dòng)電流，低成本和長(zhǎng)壽命特點(diǎn)的解決方案。