為什么數(shù)字驅(qū)動器是使LED在舊有電氣基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境中表現(xiàn)更出色的關(guān)鍵？

摘要：本文分析了LED類型LED類型的MR16不能和傳統(tǒng)的變壓器實現(xiàn)良好的兼容性，以及無閃爍調(diào)燈存在的問題，并介紹了最新一代數(shù)字式LED驅(qū)動器如何解決上述問題的。本文網(wǎng)絡(luò)版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/273264.htm關(guān)鍵詞：LED；MR16；變壓器；調(diào)光DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2015.4.005

與白熾燈或鹵素?zé)粝啾龋琇ED-貫的標(biāo)簽都是高效率、低能耗和低成本，至少在較長時期內(nèi)如此。但當(dāng)人們在原有的基礎(chǔ)設(shè)施中使用LED替換傳統(tǒng)照明時，LED技術(shù)將會有些尷尬。

為什么LED類型的MR16不能和傳統(tǒng)的變壓器實現(xiàn)良好的兼容性

低壓鹵素?zé)粼窘?jīng)常被用于不適合電網(wǎng)電壓直接供電的場合，例如，在浴室或者廚房等濕氣較大容易造成安全隱患的地方等等。與之配套的變壓器也從之前的工頻降壓變壓器升級到更高效的電子變壓器，在大多數(shù)情況下都是一個變壓器只給一個25W-50W的鹵素射燈供電。而現(xiàn)在，越來越多的低壓鹵素?zé)舯籐ED類型的MR16燈泡所替換。

由于大部分的變壓器都被設(shè)計匹配為20W以上的鹵素?zé)簦?WLED燈泡雖然流明輸出雖然與一只40W-s0W鹵素?zé)舨畈欢啵鳛樽儔浩鞯呢?fù)載功率卻是很低的，所以造成有些LED燈泡完全不能工作，或者存在閃爍的現(xiàn)象。解決辦法之一是在LED燈內(nèi)額外主動或被動泄放電路，但他們都以犧牲整體效率、增加系統(tǒng)復(fù)雜性和成本為代價，僅以為犧牲的效率轉(zhuǎn)化的額外系統(tǒng)溫度降溫一項為例，就需要在原有的基礎(chǔ)上額外配備并改造散熱器等等。為什么需要更靈活的調(diào)光方法

實現(xiàn)LED燈的平穩(wěn)和無閃爍調(diào)光一直以來都是LED調(diào)光的挑戰(zhàn)。

通用的TRIAC調(diào)光器的工作原理是通過對正弦波的切相來降低供電電壓的有效值，有切去正弦波每周期前沿部分或后沿部分之分，也有按兼容性進(jìn)一步分類為以下類型：R型用于鎢絲（GLS）或高壓鹵素?zé)粽{(diào)光、L型用于需要電磁變壓器供電的低壓鹵素?zé)粽{(diào)光，以及C型用于采用電子變壓器的低壓燈。再復(fù)雜一些的話，根據(jù)調(diào)光器所兼容燈的類型的多少又可分成R型、R-C型、RL型或RLC型。

和用于低壓照明的降壓變壓器一樣，基于TRIACS的調(diào)光器也有最低負(fù)載要求且在此之前是不導(dǎo)通狀態(tài)，對于LED燈泡來說常常不能獲得足夠大的電流來滿足該條件，因此需要昂貴且低效的泄放電路來維持TRIAC導(dǎo)通，而泄放電路有時需要大約10個以上的元器件。

然而，即使一個針對某種調(diào)光器設(shè)計非常好的電路，也不能適用于所有調(diào)光器。正如我們所討論的那樣，有太多不同的調(diào)光器設(shè)計，有些是基于數(shù)字控制的，有些是基于TRIAC的；有些是前切的，有些是后切的；有些是智能的，有些是不智能的。圖1給出了五種不同TRIAC的保持電流要求，其中的電流尖峰一 由切向調(diào)光器針對LED燈調(diào)光產(chǎn)生一一顯示了LED驅(qū)動器在與這五種凋光器達(dá)到良好兼容需要的最小電流。最新一代數(shù)字式LED驅(qū)動器如何解決上述問題

數(shù)字控制LED驅(qū)動器正是業(yè)內(nèi)在面對上述挑戰(zhàn)所采取的應(yīng)對之道。需要指出的是，數(shù)字控制LED驅(qū)動器的推出不光解決了技術(shù)上的障礙，在LED照明這樣一個對價格敏感的市場更實現(xiàn)了降低系統(tǒng)成本和運營（維護(hù)）成本的目標(biāo)。

來自Dialog半導(dǎo)體公司的兩款最新數(shù)字控制LED驅(qū)動器iW3662用于MR16類型的4W-8W LED驅(qū)動和1W3688用于A-style、BR、Candle、GU10和PAR燈等多類型燈的LED驅(qū)動，以及20W以下T8 LED燈管，并可與傳統(tǒng)日光燈鎮(zhèn)流器一起匹配使用。這兩款器件能自動檢測變壓器或調(diào)光器的類型，然后自動調(diào)整輸出。二者都消除了外圍泄放電路，且通過調(diào)制內(nèi)置泄放MOSFET來始終獲得足夠大的泄放電流，能夠?qū)崿F(xiàn)整個調(diào)光期間無閃爍。另外，這些驅(qū)動器采用先進(jìn)的IC電源管理和電壓感測技術(shù)，使電路可以使用現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)電感。

這些數(shù)字驅(qū)動器還具備先進(jìn)的過溫保護(hù)功能——Dialog的過溫（OTP）降額專利技術(shù)，其作用在于通過將系統(tǒng)溫度保持在LED燈可接受的范圍內(nèi)來最大限度地延長其工作壽命如果超出最大閾值溫度或低于預(yù)定閾值溫度時，驅(qū)動器會自動逐漸減小或增加其輸出電流，確保正常的系統(tǒng)溫度。雖然由此會產(chǎn)生燈泡流明輸出的變化，但卻可以細(xì)微到不被人眼所察覺的程度。

iW3662的工作輸入電壓為交流電源12V或直流電壓10-24V，并提供單級升壓或雙級驅(qū)動兩種工作方式可供選擇、以及在雙級工作方式下提供升壓一線性（圖2）或升壓一降壓（圖3）兩種驅(qū)動模式，這意味著同一驅(qū)動器可用于低壓LED燈串或高壓COB LED，縮短系統(tǒng)開發(fā)時間并有效降低客戶庫存。它提供5%-100%的調(diào)光范圍，并具備良好變壓器和調(diào)光兼容性。1W3662更是通過減少外圍器件和較高的開關(guān)頻率（500KHz）而實現(xiàn)小體積和低成本。

在電網(wǎng)電壓應(yīng)用中，單級1W3688可減少之前設(shè)計中大約20個外圍元件（圖5顯示應(yīng)用該IC消除了元件數(shù)目，大大簡化了電路板復(fù)雜度），并且還可通過簡化EMI濾波器設(shè)計和集成電流宿、開關(guān)及VCC充電電路來降低成本。其優(yōu)良的抗噪性避免了燈光閃爍，并實現(xiàn)了l%-100%的極寬調(diào)光范圍。

總結(jié)

數(shù)字式LED驅(qū)動器現(xiàn)已達(dá)到用模擬技術(shù)無法實現(xiàn)的性能水平。最新一代數(shù)字驅(qū)動器給LED燈泡的設(shè)計增添了適應(yīng)性和靈活性，同時降低了成本，改善了消費者的體驗，無論其基礎(chǔ)設(shè)施中使用的是什么類型的變壓器和調(diào)光器。