實例解析脫機式LED照明設計

　　高功率因子/低諧波防止電流失真

　　透過使線路電流跟隨施加的正弦波電壓，這種高功能整合的驅動電路實現了高功率因子，并且滿足了IEC 61000-3-2 C類照明設備諧波要求。如果所吸取的電流與輸入電壓成正比，就能實現等于1的功率因子。其用一個從輸入電壓產生并與輸入電壓成比例的電壓調制峰值開關電流。如圖2所示，這種方法提供0.98或更高的功率因子。一個小帶寬回饋環路保持對輸出電流的調節，而且不會使輸入電流失真。

圖2 具主動功率因子校正的LT3799的VIN和IIN波形

　　可與TRIAC調光器相容

當TRIAC調光器處于斷開狀態時，其實不是徹底斷開的。有相當大的漏電流通過其內部濾波器流至LED驅動器。這個電流為LED驅動器的輸入電容器充電，進而導致LED隨機開關和閃爍。過往的解決方案是增加一個泄能電路，該電路包括一個大且昂貴的高壓金屬氧化物半導體場效晶體管(MOSFET)。LT3799將變壓器一次側繞組和主開關用作泄能電路，因此無需這類MOSFET或其他任何額外的組件。如圖3所示，當TRIAC斷開時，MOSFET閘極訊號為高，且MOSFET接通，進而泄放掉漏電電流，并保持輸入電壓為 0伏特(V)。TRIAC一導通，MOSFET就無縫地變回正常的供電組件。

圖3 MOSFET閘極訊號和VIN

　　獨特LED電流調節降低成本提高可靠性

　　此外，LT3799在整個輸入電壓、輸出電壓和溫度范圍內提供LED電流調節。從圖4可見，正如大多數美國照明應用所要求，當輸入從90VAC變到150VAC時，LED電流保持在±5%的調節范圍內。LT3799采用一個獨特的電流檢測電路取代了光耦合器，以向二次側提供良好調節的電流。此舉不僅降低了成本，還改善了可靠性。

圖4 LT3799 LED電流調節與VIN(AC)

　　LED開路/短路保護

　　通過變壓器的第三個繞組持續監視LED電壓。當主開關斷開時，第三個繞組的電壓與輸出電壓成正比，輸出二極管傳導電流。一旦過壓或LED開路，主開關就斷開，高精度比流器(CT)接腳的電容開始放電。然后該電路進入打嗝(Hiccup)模式。在LED短路情況下，VIN接腳電壓降至低于欠電壓(UVLO)門限之前，該IC以最低頻率運行，因為第三個繞組不能給該IC提供足夠的功率，然后該IC進入啟動排序狀態。

　　CTRL接腳控制電壓實現模擬調光

　　LT3799的輸出可以通過多個CTRL接腳調節。例如，輸出電流可以跟隨一個加到任意CTRL接腳的直流電(DC)控制電壓，以實現模擬調光。過熱保護和線路過壓保護功能也可以利用這些CTRL接腳輕松地實現。

　　創造更精小并具成本效益解決方案

　　LT3799運用具整個LED驅動電路(包括電磁干擾濾波器)的單級設計，僅需要四十個外部組件，讓解決方案簡單、配置面積精小和具成本效益等優勢。圖1中20瓦電路的總尺寸僅為30毫米(mm)×75毫米，厚度僅為30毫米，非常適用于多種LED應用。透過改變幾個外部組件，這個電路就可以進一步為120VAC、240VAC甚至377VAC應用或幾乎任何常見的AC輸入而優化。

　　為因應通用照明應用的脫機供電LED，不斷促進對高性能和具成本效益的LED驅動器IC解決方案需求。這類LED驅動器須提供電氣隔離、高效率、PFC>0.90和TRIAC調光功能。并且提供良好調節的LED電流，以保持一致的亮度，而不管輸入電壓或LED正向電壓如何變化，都必須提供保護功能以提高系統可靠性。向LED照明過渡的經濟性也要求LED驅動器電路須非常具成本效益，慶幸的是，這類LED驅動器已經問世。