LED照明應用的無(wú)閃爍調光實(shí)現方案

　　在接近過(guò)零點(diǎn)時(shí)，瞬態(tài)輸入電壓較低，占空比較大。在整流AC輸入峰值點(diǎn)時(shí)，電壓達到最大值，占空比最小。對于每個(gè)開(kāi)關(guān)周期，MOSFET電流在每個(gè)周期內被積分，以得到一個(gè)電荷量。將每個(gè)周期的電荷量與參考值進(jìn)行比較，當兩個(gè)數值相等時(shí)就停止開(kāi)關(guān)。V引腳輸入設置輸入電壓增益參數，用于提供線(xiàn)電壓補償。

　　調光控制

　　LinkSwitch-PH可通過(guò)鏈接輸入R和0 V的編程電阻設置為調光模式，也可設置為非調光模式。在非調光模式下，電路可以接近1的功率因數在全AC輸入范圍內提供恒流輸出。在調光模式下，整流輸入的過(guò)零點(diǎn)和相位角用于設置輸出電流水平，從而提供調光功能。LinkSwitch-PH可用來(lái)設計這樣的高性能LED驅動(dòng)器：可在全輸入電壓范圍內工作，并使低成本可控硅調光器的調光范圍達到1000:1，同時(shí)無(wú)任何閃爍現象。圖8中的電路圖說(shuō)明了這是如何實(shí)現的。

　　圖8:7 W可調光LED驅動(dòng)器電路圖。

　　圖8所示為使用LinkSwitch-PH LNK403EG (U1)(Ref 1)設計的7 W可調光的可控硅LED驅動(dòng)器的電路圖。該電路使用低成本的前沿可控硅調光器即可實(shí)現1000:1的調光范圍，同時(shí)無(wú)任何閃爍現象發(fā)生，具有快速啟動(dòng)(100 ms)和一致的元件間調光性能。該設計具有極高能效(≥81%)和高功率因數(>0.9)。圖9顯示了超寬范圍內的調光控制的線(xiàn)性特性。

　　圖9:輸入相位對應于輸出電流的變化。

　　實(shí)現一致調光性能的關(guān)鍵之一就是在輸入端使用一個(gè)小型EMI濾波器。LinkSwitch-PH所具有的其中兩個(gè)特性有助于簡(jiǎn)化輸入濾波，它們是連續導通模式和頻率抖動(dòng)。連續導通模式具有兩大優(yōu)勢：降低導通損耗(從而提高效率)和降低EMI特征。這有助于以低成本的小型輸入EMI濾波器來(lái)滿(mǎn)足EMI標準的要求?？墒∪ヒ粋€(gè)X電容，并省去共模扼流圈或減小其尺寸。LinkSwitch-PH中的控制器還可將抖動(dòng)應用到高壓功率MOSFET的開(kāi)關(guān)。這樣可擴展開(kāi)關(guān)頻率的范圍，進(jìn)一步降低濾波要求。

　　輸入EMI濾波器尺寸減小意味著(zhù)驅動(dòng)電路的阻抗隨之減小，其重要好處就是能大幅降低輸入電流振蕩。由于LinkSwitch-PH由其內部參考電源供電，因此可進(jìn)一步增強穩定性。為確保與所有類(lèi)型的調光器控制實(shí)現兼容，本設計添加了兩個(gè)簡(jiǎn)單的可選元件 - 衰減電路和泄放電路。衰減電路由元件R12、R13、R20、R17、D7、Q1、C13、VR2、Q3以及R16共同組成。該電路的作用是減小可控硅調光器導通時(shí)所產(chǎn)生的浪涌電流。在115 VAC下，當可控硅導通時(shí)，電路中的浪涌電流在頭2.4 ms(230 VAC下則為1.2 ms)先流經(jīng)R16。在大約2.4 ms后，Q3導通并將R16短路。這樣可消除在半周期的剩余部分因電流流經(jīng)R16而造成的功耗。泄放電路由C9和R14組成。泄放電路的作用是確保在深度調光情況下，當對LED負載施加極低電流時(shí)，使可控硅電流始終大于維持電流閾值，從而防止可控硅過(guò)早關(guān)斷。

　　圖10:衰減電路和泄放電路有助于確保實(shí)現1000:1的調光范圍。