PI帶來更高效率，更低恒流差異的LED驅動芯片

　　最近，Power Integrations推出了其最新一代LED驅動IC產品系列LYTSwitch，該系列器件主要針對消費類、商用及工業等照明應用而設計。

　　LYTSwitch采用的是單級設計，單級內同時集成了CC（恒流）和PFC（功率因數校正），和典型雙級設計相比，效率更高（圖1）。LYTSwitch在典型應用中的效率可92%，功率因數大于0.95，設計經優化后THD可低于10%。和雙級設計相比，單級設計帶來的好處不只是效率的提升。在雙級設計中，當輸入電壓發生改變時，例如閉合電源開關時，第一級需要先給電解電容充電，然后再由電解電容放電，為第二級提供輸入。而在單級設計中，則省去了雙級設計中大的電解電容，當閉合電源開關時，由于沒有了電解電容器的充放電過程，芯片能夠直接對電壓的變化作出反應，帶來更快的輸出響應。正是因為如此，LYTSwitch才有了500毫秒以內的芯片啟動速度。另外，由于電解電容的體積通常都比較大，單級設計能因此而減少總體體積。


圖1 單級設計與雙級設計的對比

　　LYTSwitch的開關頻率為132kHz，據PI公司LED高級產品經理Andrew Smith介紹，這是目前業界LED驅動IC中最高的開關頻率。高的開關頻率能使系統采用尺寸更小、成本更低的磁芯，這對減小系統體積是非常有幫助的。


圖2  不同溫度下的恒流差異曲線

　　LYTSwitch一大突出特點是擁有小于±5%的恒流差異。據Andrew Smith介紹說，PI的工程師將電路板放置在盒中并對盒子加熱，測試了LYTSwitch芯片在不同表面溫度下的恒流差異，得到了圖2中的曲線。從圖上可以看出在20~110℃范圍內，恒流差異始終控制在±5%以內，在典型應用溫度60~70℃范圍內，更是將恒流差異控制在了±2%。恒流差異這項指標對最終系統來說是很重要的。美國LED照明的一項標準是最低亮度不低于448流明，在同樣的亮度要求下，±2%的恒流差異意味著只需要4%的過功耗設計，這樣能降低系統的設計功耗、降低系統工作時的溫度（通常可以省去灌封材料），這樣就可以將散熱片做得更小——這意味著更小的系統體積——同時還也降低了元件應力。

　　LYTSwitch另一大特色是消除了調光死區，消除了“突然變亮”現象，同時還可以兼容各種可控硅調光器。在新產品發布的同時，PI也給出了一些相關的參考設計。Andrew Smith提到說，在一些典型應用中，選用LYTSwitch可以使系統減少約35~50個元件。例如圖3所示參考設計，從圖上可以看出，最終系統設計很簡潔，元件較少。


圖3  參考設計DER-347：采用LYTSwitch的LED筒燈驅動器反激式拓撲結構