基于控制器LM3445帶三端可控硅調光器的離線式LED驅動器

0 引言
基于控制器IC的可調光LED驅動器通常采用的調光方式有兩種，即數字PWM調光和模擬DC電壓調光。基于相位控制的TRIAC傳統白熾燈和鹵素燈調光器若用于LED的調光控制，會產生100Hz或120Hz的閃爍，而且調光范圍非常窄。最近美國國家半導體(NS)公司推出一種帶有TRIAC調光譯碼器的離線式AC／DC降壓(buck)恒流LED控制器LM3445，允許利用標準TRIAC調光器對LED進行寬范圍的平穩無閃爍調光，打破了傳統TRIAC調光器應用與LED節能照明的一個瓶頸。

l LM3445的主要特點
LM3445與先前的同類離線式AC／DC降壓恒流LED驅動器IC比較，其主要特點是在芯片上設計了TRIAC調光譯碼器電路，能傳感AC線路TRIAC調光波形，并將其轉換成控制LED電流的調光信號，幾乎能在從0％到100％的調光范圍內實現無閃爍LED亮度調控。LM3445的其它特征主要有：
(1)AC輸入電壓范圍為80～270V，適用于國際通用AC線路；
(2)能夠控制大于1A的LED電流；
(3)適合配置無源(被動式)功率因數校正(PFC)電路，滿足能源之星固態照明(SSL)商業應用要求；
(4)支持主／從控制功能的多芯片解決方案，使用一個TRIAC調光器和一個主LM3445，便能控制多個基于LM3445的從屬降壓變換器驅動的多串LED；
(5)提供VCC欠鎖定、門限是165℃的熱關閉保護和電流限制；
(6)固定關斷時間可編程，開關頻率可調節；
(7)采用10引腳MSOP封裝，結溫范圍為一40℃～+125℃。

2 基于LM3445的TRIAC調光離線LED驅動電路
1)基本電路
LM3445的內部結構及由其組成的TRIAC調光離線式LED驅動電路如圖l所示。這種AC―DC恒流LED驅動電路主要含有五個部分，即TRIAC調光器、橋式整流器BR1、整流線路電壓檢測及調光譯碼器電路、無源功率因數校正(PFC)電路和降壓(buck)式DC／DC變換器電路，整個系統的核心是LM3445。
2)電路工作原理
(1)TRIAC調光器
在圖1中，串聯在橋式整流器BR1輸入端的TRIAC調光器采用傳統基于相位控制的電路，如圖2所示。R1、R2和C1值決定C1上電壓達到雙向觸發二極管(DIAC)觸發電壓(約32V)之前的延遲時間。對于負載是白熾燈時，R1值減小，TRIAC的導通延遲縮短，導通角增加，燈亮度則增強；反之，若R1值增加，TRIAC導通角將減小，燈光則變暗。

在圖1中，TRIAC調光器被串接在AC線路輸入端，通過LM3445的調光譯碼器電路，可以控制LED串的電流，實現亮度調控。
(2)TRIAC調光譯碼電路
TRIAC調光譯碼電路由整流線路電壓感測電路、TRIAC導通角檢測電路和調光譯碼器電路三部分組成(見圖1)。