關(guān)于用電源開關(guān)實(shí)現(xiàn)LED燈泡/燈管無級調(diào)光探討
不過,凹凸科技(O2Micro)FAE總監(jiān)和產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)郭清泉指出:“我們應(yīng)該看到的三個(gè)問題是:第一,TRIAC調(diào)光器有一個(gè)最大缺點(diǎn),即功耗大,特別是在輕載時(shí),只有約10%的效率,而PWM調(diào)光則要好很多,亮度降到50%時(shí),還有約80%的效率。第二,任何支持TRIAC調(diào)光的LED照明驅(qū)動方案都做不到支持市面上所有的TRIAC調(diào)光器。第三,最大的LED照明燈具應(yīng)用市場(即全球辦公室照明市場)目前普遍采用熒光燈,其基礎(chǔ)設(shè)施中沒有TRIAC調(diào)光器,而這一市場將領(lǐng)先家庭LED照明市場啟動?!?/P>
為了克服以上三個(gè)問題,O2Micro發(fā)明了獨(dú)特的三段LED燈泡/燈管調(diào)光技術(shù),采用了正在專利申請之中的模擬調(diào)光技術(shù),它無需TRIAC調(diào)光器,只需利用墻上的電源開關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)三段調(diào)光(100%,50%,20%),無需RF遙控電路,因此不僅調(diào)光成本可做得更低,而且還可以去掉遙控器。
這種三段調(diào)光技術(shù)的效率甚至比PWM調(diào)光方法還好。郭清泉表示:“OZ8022A和OZ9992都支持100%、60%和20%三段仿真調(diào)光功能,在26V/300mA輸出LED串和85-265VAC寬泛輸入電壓范圍情況下,三段效率分別大于86%、82%和77%?!?/P>
OZ8022A和OZ9992是目前O2Micro開發(fā)成功的二種支持三段模擬調(diào)光的LED控制器,OZ8022A是最新一代產(chǎn)品,采用SOT-23-6封裝,OZ9992是前一代產(chǎn)品,采用SOP-8封裝。OZ9995控制器也支持三段調(diào)光,不過,它采用的是PWM調(diào)光技術(shù)。
郭清泉說:“OZ8022A是OZ9992的改進(jìn)版,它的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)比OZ9992簡單得多,因此BOM成本也更低。目前日本家電制造商Orion電機(jī)已向商業(yè)市場推出基于OZ9995實(shí)現(xiàn)的三段調(diào)光LED燈泡,功率范圍5W到8W,工作壽命長達(dá)4萬小時(shí),Orion下一代4W、6W和9W LED燈泡將會采用OZ8022A。目前也有多家日本家電制造商正進(jìn)行評估OZ8022A 和 OZ9992。
不管是家庭用戶還是辦公室用戶,三段調(diào)光LED燈泡或燈管都可有效地幫助用戶節(jié)省能源開支。不過,在實(shí)際使用過程中,由于不同輸出功率LED燈泡或燈管在60%和20%處發(fā)出的亮度是不同的,因此不少用戶希望對三段調(diào)光的亮度比例作出調(diào)整,為了滿足所有這些客戶的不同要求,O2Micro這幾年潛心開發(fā)無級調(diào)光技術(shù),它同樣無需采用TRIAC調(diào)光器,只需使用墻上電源開關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)任意亮度的調(diào)節(jié)。
郭清泉表示:“這一無級模擬調(diào)光技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)成功,我們甚至已經(jīng)做出樣品,一旦有合適時(shí)機(jī),我們便會正式宣布。目前我們重點(diǎn)推動的還是三段調(diào)光LED驅(qū)動器OZ9992、OZ9995和OZ8022A,但長期來看,我們將重點(diǎn)推廣無級調(diào)光LED驅(qū)動器?!?/P>
補(bǔ)充內(nèi)容:如何去掉LED驅(qū)動電源輸入和輸出端的電解電容?
今天的LED照明驅(qū)動電源有一級架構(gòu)和二級架構(gòu)之分,一級架構(gòu)指的是從220/110V交流市電直接整流降壓產(chǎn)生一個(gè)恒流輸出驅(qū)動LED,二級架構(gòu)指的是先從220/110V交流市電整流降壓產(chǎn)生一個(gè)中間DC電壓(如48V),然后再經(jīng)過一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換階段產(chǎn)生恒流輸出驅(qū)動LED。
一級架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,所需元器件較少,BOM比較低,缺點(diǎn)是輸出紋波較大,一般輸出端需要一個(gè)較大的電解電容(220uF)。二級架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是輸出紋波小,因此可以去掉輸出端大電解電容,而代之以容量較小的陶瓷電容或薄膜電容。但二級架構(gòu)會犧牲效率,一般整體效率只能做到80%以上,而一級架構(gòu)通??勺龅?0%以上。另外,二級架構(gòu)成本也會增加。
凹凸科技(O2Micro)FAE總監(jiān)和產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)郭清泉指出:“如果采用二級架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)LED照明驅(qū)動電源(如隔離反激PFC級+降壓級),那么輸出端電解電容就可以被陶瓷電容或薄膜電容替代。至于交流輸入端,由于安規(guī)方面的考慮,總體來說輸入LC濾波器是必不可少的?!?/P>
目前歐美LED通用照明市場要求隔離電源,因?yàn)樗麄儗Π惨?guī)和EMC要求較嚴(yán)。隔離電源效率通常在85-88%之間。日本、韓國、大陸相較而言對LED照明電源電氣隔離沒有特別要求,因此通常采用非隔離電源,其效率可做到92-93%。
OZ9992和OZ9995是針對非隔離LED照明驅(qū)動電源開發(fā)的LED驅(qū)動器,但它們也可用來開發(fā)隔離型二級架構(gòu)LED驅(qū)動電源。郭清泉說:“如果采用二級架構(gòu)實(shí)現(xiàn)(如隔離反激PFC級+降壓級),在第一級采用PSR控制器OZ8021,在第二級采用OZ9992或OZ9995,那么輸出端電解電容也可以被陶瓷電容所取代?!?/P>
當(dāng)然,這也不是絕對的。郭清泉表示,采用Boost PFC+隔離式Flyback架構(gòu)的兩級方案,Boost級的輸出電容可以比較小,但這樣會造成Flyback部分的輸入電壓有較大的波動。如果Flyback的環(huán)路帶寬比較寬,就有機(jī)會在低功率(如10W)的應(yīng)用中采用陶瓷電容作為輸出電容而不會有閃爍問題。
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