低功率LED照明趨勢

　　工作壽命也與電源的可靠性有關(guān)。可靠性受LED驅(qū)動器的元件數(shù)目、所用元件類型、溫度或功率損耗的影響。使用元件數(shù)目法可以計(jì)算LED驅(qū)動器的可靠性并根據(jù)目標(biāo)確定減少元件的數(shù)目。可靠性也受工作溫度影響，因而熱設(shè)計(jì)也是重要的，同樣重要的是減少與LED驅(qū)動器元件和拓?fù)淇刂品椒ㄏ嚓P(guān)的功率損耗。發(fā)展趨勢是省去電解電容器，以及光隔離器等其它元件，并將功能集成在硅控制器件中。

　　低功率LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)今天面臨以下挑戰(zhàn);所列項(xiàng)目將成為設(shè)計(jì)人員必須平衡的設(shè)計(jì)限制，其次序根據(jù)各公司而不同。
　　● 縮短開發(fā)周期;
　　● 降低成本;
　　● 設(shè)計(jì)復(fù)雜性;
　　● 尋找能夠滿足輸入和輸出電壓-電流參數(shù)、散熱設(shè)計(jì)、安全性規(guī)則和保護(hù)需求的電源拓?fù)?
    　● 效率和功效;
　　● 滿足全球法規(guī)要求，也即在LED驅(qū)動器中降低功率損耗、采用功率因數(shù)校正(PFC)和低THD(總諧波失真);
　　● 驅(qū)動器的可靠性和使用壽命;
　　● 恒定電流輸出容差;
　　● 調(diào)光和調(diào)光范圍(切相調(diào)光器要求、調(diào)光率、浪涌電流限制、阻尼電路、分壓器等);
　　● 無閃爍;
　　● 有限的印制板(PCB)空間或體積(高度)限制;
　　● 保護(hù)功能—OVP、OCP、OTP、短路LED、開路LED;
　　● 工作溫度;
　　● 多個供應(yīng)商使供應(yīng)鏈復(fù)雜。

　　低功率LED應(yīng)用分析

　　下面將回顧低功率LED照明;結(jié)構(gòu)、功能、設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和應(yīng)用趨勢。 

　　MR11/16 LED燈

　　MR11/16燈是一種典型的鹵素?zé)簦淦胀ㄐ偷念~定功率為20W、35W和50W。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　現(xiàn)有鹵素?zé)舻牡湫驮O(shè)計(jì)如圖6所示

　　輸入電壓可以是DC 12V或24V，或者直接插接到120V或230V AC市電電源。12V或24V電壓可以來自一個簡單變壓器，該變壓器使用主電源AC電壓并輸出12 V/24V AC作為燈座輸入。LED替代產(chǎn)品需要作為一個恒流源來控制。一個4W的LED MR燈相當(dāng)于一個20W鹵素?zé)簟Ｄ承┬吞柧哂姓{(diào)光特性，發(fā)展趨勢是此類產(chǎn)品的供應(yīng)增多。

　　驅(qū)動器設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　MR11/16設(shè)計(jì)的最大挑戰(zhàn)是缺乏標(biāo)準(zhǔn)，包括燈具和燈泡外形、功率因數(shù)和總諧波失真要求(能源之星LED燈具≥0.9，對于>5W的一體燈，≥0.7)，以及低系統(tǒng)功率效率。考慮到圖7燈的尺寸必須包含驅(qū)動器，占位空間小的LED驅(qū)動器受到歡迎。

　　有兩種印刷電路板(PCB)外形尺寸，一種如圖8所示，是圓形的，采用LED模塊的背面。圓形直徑應(yīng)該小于30mm，并且較高的元件位于中心連接器的5mm范圍內(nèi)。

　　另一種PCB板的外形尺寸如圖9，是立式的。它需要小于30mmx20 mm。

　　飛兆半導(dǎo)體的方案

　　飛兆半導(dǎo)體提出一個新的LED驅(qū)動器件來解決AC-DC問題，如圖10所示的FL7701。它是一個智能型非隔離PFC降壓LED驅(qū)動器解決方案。直接使用AC線路輸入電壓，有可能實(shí)現(xiàn)可用于MR燈罩的小型PCB尺寸。此LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)省去了所有的電解電容器：通常用于輸入、輸出和IC Vcc電壓。通過僅使用少量外部元件，可以滿足PF和THD要求，同時實(shí)現(xiàn)超過80%的高效率。相對于升壓設(shè)計(jì)，降壓拓?fù)溥€具有連續(xù)輸出電流(減少紋波電流)的優(yōu)勢，因?yàn)殡姼信c輸出串聯(lián)，對于LED負(fù)載，降壓拓?fù)淇雌饋硐窈懔髟础Ｉ龎和負(fù)涞妮敵鲭娏魇遣贿B續(xù)的，除非使用輸出電容器來過濾紋波電流。