實現(xiàn)高效調光的多級LED驅動設計

　　TRIAC調光器的缺點

　　現(xiàn)有的大多數(shù)調光器一般可采用前沿切相方式工作，采用一個非常簡單的基于三端雙向可控硅開關的電路。這些調光器最初設計只是與作為電阻負載的白熾燈一起使用。三端雙向可控硅開關器件是一個半導體開關，它只有當給其第三個門極加脈沖使其觸發(fā)之后，其兩個主要端子之間可以任何一個方向傳導電流。這個脈沖可以具有任意一個極性，因此易于通過一個基本的RC計時電路進行創(chuàng)建。其工作原理包括在AC線周期的一個點上觸發(fā)三端雙向可控硅開關，這樣它將一直導通到周期的結束，周期結束時線性電壓降為零，接著流經(jīng)三端雙向可控硅開關電流也將為零，三端雙向可控硅開關會再次關閉。三端雙向可控硅開關器件具有最小的額定保持電流，低于這個電流，開關將關閉。調節(jié)電路中的電位器控制調節(jié)器電路中三端雙向可控硅開關的開通點，并且通過實現(xiàn)調光改變整體的平均AC電流。

　　然而，即使它們包括一個功率因數(shù)校正前端，LED轉換器和其它電源或電子鎮(zhèn)流器也不會成為調光器的純電阻負載。當調光水平被降低時，調光器中的三端雙向可控硅開關可能會不規(guī)律被激發(fā)或錯過開關周期。影響這種性能的因素非常復雜，由于我們已經(jīng)找到了一個簡單的解決方案，可以在多級系統(tǒng)中最大程度的克服這種問題，因此在這里沒有必要進行深入分析。

　　無需將降壓變壓器的初級側中的整流換向電感器返回到電容分壓器的中點，電流即可以通過一個DC分隔電容器流回到線輸入。這就在AC線循環(huán)結束前，提供了少量的額外電流，這些電流將使三端雙向可控硅開關處于開啟狀態(tài)，并使其在所要求的調光范圍內(nèi)運行。這一解決方案通過利用那些將被浪費的電流，通過基于三端雙向可控硅開關的調光器幫助調光。（圖3）

　　圖3:前端和帶有調光電荷泵的半橋。

　　利用這種方式調光是切實可行的，因為隨著調光級別的降低，前端級的輸出總線電壓也在降低。這就使得次級電壓也下降，由于LED負載有固定的總壓降，電壓中的一個微小變化也將引起電流以及光輸出的巨大變化。通過這種方式，實現(xiàn)了LED的線性調光，由此滿足了更為復雜的PWM調光電路的要求并避免了可能的專利侵權。盡管調光器兼容性需要損失一定的效率，但多級配置仍是更高性能LED驅動器設計的絕佳選擇。