考慮PFC相位控制調光 多級LED驅動器脫穎而出
在將若干輸出級連接到上一級提供的單個絕緣直流電壓上的地方,多通道方法也是可行的。其很有優勢,因為采用這種配置,如果其中一條通道的輸出端發生了斷路狀況,其他通道依然能夠正常運行,并且其允許調節電流的幾條通道為不同的LED數組供電,毋須并聯LED數組。眾所周知,并聯LED仍有瓶頸,除非LED在相似的溫度下運行、具有類似的正向電壓降,所以具有多個獨立輸出的驅動器優勢明顯。
三端交流硅控開關加持 調光操作輕松上手
大多數常見調光器通過利用基于三端雙向硅控開關的簡單電路,進行前緣相位舍棄來實現調光操作。這些調光器原本設計用于白熾燈泡(其屬于純電阻負載)。三端交流硅控開關組件是一種半導體開關,只有在其被施加到第三個柵極終端上的脈沖啟動之后,其才會在兩個主端子之間沿任一方向傳導電流。該脈沖可以具有任何極性,因此易于利用建立基本RC時序電路。
克服無規律地啟動/周期錯過 開關簡化調光設計
工作原理包括在交流周期內的某個點啟動三端交流硅控開關,以便在周期結束、線路電壓降至0伏特之前傳導電流,然后電流流過三端交流硅控開關,導致其再一次關斷。三端交流硅控開關組件具有最小的額定保持電流,低于該值其就會關斷。調整電路內的準位可以控制調光器電路內三端交流硅控開關的啟動點,改變通過的總平均交流電流,從而實現調光操作(圖3)。
圖3 帶有調光電荷泵的前端和半橋
然而,即使其包含前端功率因子校正,LED轉換器和其他電源或電子鎮流器也不一定就是調光器的純電阻負載。因此,調光等級降低時,調光器內的三端交流硅控開關傾向于無規律地啟動和錯過周期。
影響這一性能的因素十分復雜,但不必深究,因為我們找到了在很大程度上可以克服多級系統問題的簡單解決方案。
毋須回到步降變壓器初級端和電容分壓器中點之間的整流電感器,電流可以穿過直流隔離電容器,重新回到線路輸入端。其提供了少量附加電流,可以在交流線路周期結束前防止三端交流硅控開關斷開,并且讓其能夠按照要求在調光范圍內運行。該解決方案利用可能會被浪費的電流、通過基于三端交流硅控開關的調光器簡化了調光操作。
這種調光方式行得通,因為隨著調光器等級的降低,來自于前端級的輸出電壓也會降低。這樣,次級電壓也會降低,并且由于LED負載具有固定的總電壓降,所以電壓小幅變化會導致電流和光輸出大幅變化。
上述方法可以實現LED的線性調光,從而消除了對更復雜的PWM調光電路的需求,避免了可能發生的專利侵權行為。雖然調光器兼容性會降低效率,但是在需要更高性能的情況下,多級配置仍保留了LED驅動器設計的優勢。
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