驅動用于照明的高亮度LED

引言

照明領域中鮮有如最近出現的高亮度LED這樣的技術，擁有能夠改變整個行業的潛力。本文將討論使用交流市電驅動這類LED的方法，涉及功率因數校正 (PFC)、功率MOSFET設計的發展趨勢，以及實現低成本、大規模照明所需的保護功能。

當今美國總能耗的22%用于照明。能源的高成本一直在推動更新、更高效照明技術的發展。隨著當今高亮度和超高亮度發光二極管 (LED) 的流明/瓦特比的提高，人們已看到大幅降低照明能耗的希望。LED自問世起就充當各種低亮度產品中白熾燈或熒光燈的一種替代產品，用于這類半導體的驅動電路中。
由于高亮度LED的光輸出強度取決于流經它的DC電流，人們廣泛采用控制多顆LED串聯PWM控制恒流輸出的方法。本文將深入討論如何使用FAN7529 (一種低價，采用流行的SO-8封裝的PFC IC) 來實現這種PWM方案。

FAN7529 SO-8 PFC IC的特點

按照法律規定，所有超過一定功率的照明電器插座都必須配置功率因數校正方案。例如，歐洲的EN61000-3-2法規要求所有25W以上的照明電路配置PFC方案。最流行的方法是一種有源PFC方案，采用了簡單的轉換模式，即工作在電感電流的非連續傳導模式邊界狀態下。

由于EN61000-3-2之類的法規要求，照明行業一直在有源功率因數控制的使用方面處于前列。下圖為FAN7529的原理框圖。

圖1：FAN7529 SO-8 PFC芯片的原理框圖

FAN7529的操作比較簡單，使用誤差放大器測量IN腳的輸出分壓，并將測量結果與預設值比較。EA-OUT腳用于補償該放大器。

輸入電壓正弦波在MULT上測量。FAN7529將輸入電壓與輸出誤差相乘。

CS為來自MOSFET的電流傳感輸入信號。當乘法器輸出超過該參考電流，觸發器將觸發，使OUT置為高電平，從而導通MOSFET。當Idet上檢測到一個零交信號，OUT將被置為低電平，從而關斷MOSFET。

圖2：FAN7529實現的PFC，典型的柵極驅動信號、輸入電壓和電感電流波形