面向 LED 照明的低壓交流應用

在這種情況下，許多集成場(chǎng)效應晶體管（FET）在30℃的環(huán)境溫度下，顯示出的結溫超過(guò)90℃，這令這些元件只有35℃的空間即會(huì )運行在推薦的溫度范圍外（產(chǎn)品在150～160℃運行時(shí)，就會(huì )因太熱而停止工作，為此最大的建議工作溫度值為125℃）。同樣，這使機械熱設計變得更為困難—因為您現在需要確保LED不會(huì )出現這種情況。

坦率的說(shuō)，60℃ delta的熱循環(huán)對多數產(chǎn)品都將產(chǎn)生不利影響，從燈罩到LED再到焊接接縫最后到面板。在應對熱量問(wèn)題時(shí)，如圖3所示的LM3409控制器是一個(gè)理想的選擇。它允許一個(gè)設計者在多個(gè)外部組件間分散熱量，正如一個(gè)外部廉價(jià)的溝道場(chǎng)效應晶體管一樣。

圖3 LM3409在12VAC電源供給下驅動(dòng)一個(gè)單封裝LED陣列

通過(guò)使用LM3409，我們可以極大地降低系統溫度——溝道場(chǎng)效應晶體管（PEFT）的最熱溫度可達53℃。LM3409自身的結溫為43℃（在30℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行測試）。這樣的溫度給出了大量的熱空間并使我們更容易實(shí)現熱設計目標。另外，由于LM3409屬于一個(gè)高度集成化的控制器，特別適用于恒定電流LED驅動(dòng)應用，它只需最少數量的外部組件便可降低解決方案的體積和成本。

LM3409的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以輕松進(jìn)行調光控制，既可以（在EN引腳上）使用PWM，也可以使用模擬調光。在這種情況下，我們已經(jīng)證明了在主輸入軌之外通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的分壓器便可以實(shí)現模擬調光，進(jìn)而使LED電流隨著(zhù)降低的輸入電壓值而減弱。LM3409讓我們在該領(lǐng)域設計中實(shí)現了更大的靈活性。如果需要絕對的色彩精度或要求具備其他獨特的調光功能，那么可以使用（由外部微控制器或類(lèi)似控制器提供的）一個(gè)PWM信號；或者可以使用模擬IADJ引腳。

LM3409實(shí)際上擁有兩個(gè)電流監控回路：一個(gè)通過(guò)高端電流感應電阻器RSNS來(lái)設置，另外一個(gè)在ISENS上直接設置。設計者通過(guò)ISENS使用三種方式來(lái)利用模擬調光：使ISENS斷開(kāi)，此時(shí)可以通過(guò)RSNS在限定情況下簡(jiǎn)單地設置LM3409；按照0～1.24V的順序向引腳提供一個(gè)外部電壓（無(wú)論通過(guò)RSNS進(jìn)行怎樣的設置——1.2V都是最大輸出）；或者從一個(gè)引腳連接電位計到地面主動(dòng)地改變電流（始終達到RSNS設置的最大值）。

在這種情況下，我們可以在A(yíng)C/DC轉換后通過(guò)一個(gè)分壓器簡(jiǎn)單地把它連接到主輸入軌。在最大輸入電壓（12VAC系統為16.97V，24VAC系統為33.94V）時(shí)選擇分壓器的數值來(lái)輸出1.24V的電壓。由于輸入電壓被降低，所以通過(guò)選擇分壓器數值將會(huì )實(shí)現一個(gè)較低的輸出。請注意這樣做與使用驅動(dòng)器的不同之處。由于這些都屬于靜止型DC/DC穩壓器，因此它們會(huì )具有一個(gè)抵抗輸入到輸出變化的自然趨勢，以便調節到一個(gè)設定的電壓或電流。如果未提供一個(gè)調光信號，那么電路將保持電流調節，直到輸入電壓接近輸出電壓為止（LED驅動(dòng)電壓）。輸出級別無(wú)變化直到輸入到達電路壓降區域（通常當輸入電壓約比降壓穩壓器內電流所需的輸出電壓大約高1V時(shí)），在該點(diǎn)上它會(huì )因為電壓下降而迅速降低輸出。

由于LM3409是溝道場(chǎng)效應晶體管控制器且可以在100%的占空比下實(shí)現非常低的壓降，因此其讓我們有了更大的選擇范圍。使用模擬調光功能會(huì )線(xiàn)性地降低LED電流，因此我們應在關(guān)閉電源之前允許一個(gè)完全可調光的設計的電壓值可一直下跌到欠壓鎖定值（或驅動(dòng)LED所需的最低電壓值）。

通過(guò)把變化電壓連接至調光功能，我們有效地折中了輸入線(xiàn)路抑制，因此AC/DC前端可能會(huì )需要額外的電容，去最小化輸入紋波，以免影響光輸出，這是需要指出的重要一點(diǎn)。通過(guò)直接連接調光功能到輸入電壓，我們已經(jīng)無(wú)須考慮LED驅動(dòng)穩定性。輸入線(xiàn)路上的任何瞬變都將在輸出上顯現出來(lái)，直到充分地過(guò)濾為止。鑒于此種原因，不推薦使用此方法來(lái)連接它，除非需要調光，即將IADJ置于開(kāi)路狀態(tài)。

低壓三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件也會(huì )帶來(lái)挑戰。使用一個(gè)自耦調壓變壓器或其他交流低壓波形峰到峰減少的低壓調光器系統將非常有效。三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)元件（TRIAC）調光系統需要使用額外的電路圖來(lái)解碼“斬波”波形的相位角。