面向 LED 照明的低壓交流應用

不要忘記了橋式整流器！它是該電路的和多數AC/DC轉換的前端基礎。

D1到D4必須設定額定值，以確定整個范圍內最大凈電壓和電流。輸出電容可通過一個簡單的公式計算出來：
C=0.7(I)/ΔE(f)
其中，I表示通向下行電路的輸入電流值（DC/DC轉換器部分），AE表示所容許的紋波電壓，f表示交流行頻。

因為該設計具有的效率可達92%，假設LED的功率為24.5W，這就意味著DC/DC前端部分的功率為26.6W。在整流后（34VDC）24VAC電壓源產生的平均輸入電流約為782mA。這樣我們可以相應地確定整流二極管的尺寸，而容許紋波對所需的電容量中也至關重要。假設一個800mA的輸入電流，在120Hz（因為使用橋式整流，所以為2×60Hz）的電路上允許出現1V紋波，則需要約9300μF電容。使用3V紋波（9%在34VDC線路上）時，則僅需要約1500μF的電容。較少的紋波有助于延長電解電容器的使用壽命——在這種情況下，可能要選擇大容量電容。　

　
取105℃的額定電容，將其冷卻到65℃或以下。電解電容器在額定溫度下運作，溫度每降低10℃壽命就會延長一倍。也就是說，如果一名設計者可以將105℃的額定電容維持在65℃或更低，那么他就能將其額定壽命延長16倍。這樣的話，額定壽命為5000小時的額定電容應能持續使用80,000個小時。

良好的熱設計在LED應用系統中是至關重要的。對此類特殊設計，溫度最高的器件是轉換場效應晶體管（FET）M1，其溫度約為65℃。這樣固然很好，但你需要確保其他重要的熱源遠離那些電解電容器。在30℃的環境下底板上所有其他器件的溫度應在50℃以下。如何將LED燈而不是電子設備的上熱量排出去是您會一直面臨的最大挑戰。

小型陣列設計
設計光譜的另外一端即小型燈具。小型燈具可包括一個單一的LED組件或最多三個LED組件。現代LED產品的光效令1～3W的LED解決方案對環境和花園照明而言極具吸引力。

一個簡單的12VAC的系統可為降壓轉換器拓撲架構提供充足的空間來高效地驅動LED產品。櫥柜照明和陳列照明是低壓交流系統的另外的重要應用領域。試想一下一個正向電壓為3V的1W LED的工作電流為350mA。

圖2所示的LM3407的輸出極限為350mA采用小型封裝及最少量的外部部件來驅動LED。

圖2 LM3407在12VAC電源和350mA電流供給下驅動單個3Vf LED

此處，AC/DC轉換與大型陣列設計的處理方式相同。在輸入電流至DC/DC轉換器部分，我們可以為輸入整流二極管和保持電容選擇合適的值。借助該設計，小于100mA的輸入電流和2V的紋波電壓需要約290μF的電容。在通常情況下，一個330μF的電容便能輕松的滿足需求。由于該設計消耗的功率很小（輸入端上1.5W多），因此可以在一個單獨的12VAC低壓電路中支持多達200個此類模塊。如果使用24VAC的系統，那么最多可支持超過250個模塊。

更小的負載設計需要的一個額外考量是初級端變壓器可能需要使用最少數量的負載來運行。我們在微型低功耗系統中限定此組件時，應考慮到這一點。

一個60W的低壓交流變壓器可能需要10W的負載來確保準確地運作。LED裝置的效率可能讓人忽視一個問題，要即相應地確定主電源的大小。

中型陣列設計
在該電流級或更低電流級，通過適當的熱管理設計維護陣列會實現超長的產品壽命，即便是在糟糕的熱環境下。糟糕的熱環境是眾多驅動器IC不得不面對的巨大挑戰。然而，在經歷了幾個設計迭代后，很快將會出現一大批滿足這些要求的產品。您將發現很多集成場效應晶體管（FET）驅動器的方案將在熱設計方面出現問題。