低功率照明

低功率照明包 括蠟燭、照明球燈泡和 20W 以下的白熾燈。 這些是小燈泡，主要用于住宅和零售場(chǎng)所。 尺寸和成本是兩個(gè)最大的關(guān)注點(diǎn)，所以使用初級(jí)端調(diào)節(jié) (PSR) 拓?fù)涫且粋€(gè)很好的選擇。 一個(gè) PSR 控制器僅使用 LED 燈控制器初級(jí)端的信息來精確控制輸出電壓和電流。 消除了輸出電流檢測(cè)損耗并取消了次級(jí)反饋電路。 結(jié)果是設(shè)計(jì)用更少外部元件，滿足更緊密的恒定輸出電流要求。 一個(gè) 20W 的 LED 負(fù)載，以 80% 的功率啟動(dòng)，熱損失約 4W。 圖 1 是一個(gè)使用 FL103 的電路樣本，飛兆 FPS™ 功率開關(guān)器件，是一個(gè)帶 PSR 功能的控制器。
 

圖 1. 低功率應(yīng)用上的 PSR 拓?fù)?/p>

需要功率因數(shù)校正 (PFC) 時(shí)，圖 2 是使用 FL7730 的電路示例。

圖 2. 低功率應(yīng)用中使用 PFC 的 PSR 拓?fù)?/p>

中等功率照明

在中等功率范圍，LED 燈泡設(shè)計(jì)適合于筒燈和 L 形燈中使用，運(yùn)行時(shí)最高功率為 50W。 為了滿足調(diào)節(jié)要求，功率因素校正 (PFC) 為必要元素。 為 PFC 增加電路，可使之緊密結(jié)合。 使用單級(jí) PFC 拓?fù)涫枪?jié)約占位面積和成本的好辦法，因?yàn)樗恍枰谌珮蛘鞫O管后使用大型電解電容。 圖 3 為一個(gè)使用 FL6961 的反激式轉(zhuǎn)換器，PFC 控制器以臨界導(dǎo)通模式 (CCM) 運(yùn)行，而且擁有軟啟動(dòng)和逐周期電流限制等功能。

圖 3. 使用 FLS6961 的單級(jí) PFC 拓?fù)涞暮?jiǎn)化示意圖

圖中小電容 (C1) 是為衰減高頻噪音濾波器元件。 50W 負(fù)載下，功率可高達(dá) 84%，剩余 8W 為熱損耗。

高功率照明

高功率照明包 括運(yùn)轉(zhuǎn)功率在 100W 以上的燈，例如：路燈和其他戶外燈。 這些燈的設(shè)計(jì)要求以合理成本獲得最佳發(fā)光效率。 包括輸入階段的 PFC 功能，使設(shè)計(jì)符合諧波國(guó)際規(guī)定。 對(duì)于下游轉(zhuǎn)換器，諧振開關(guān)技術(shù)以正弦方式處理功率，可降低開關(guān)損耗，減少噪音。 LLC 諧振開關(guān)是一種比較新的技術(shù), 提高了高壓下的效率。 LLC 技術(shù)（見圖 4）建立在更為常見的 L-C 諧振網(wǎng)絡(luò)上，變壓器磁化電感自然地充當(dāng)變壓器初級(jí)繞組的分路電感， 這改善了輕負(fù)載時(shí)的調(diào)節(jié)率。

圖 4. 半橋 LLC 諧振轉(zhuǎn)換器

圖 5 以 PFC 輸入級(jí)和 LLC 拓?fù)湔故玖烁邏候?qū)動(dòng)器概念。 PFC/LLC 結(jié)合最高可產(chǎn)生 92% 的效率。 對(duì)于一個(gè) 400W 的 LED 驅(qū)動(dòng)器，意味著 32 W 的熱損耗。

圖 5. 高壓功率拓?fù)?，結(jié)合 PFC 輸入與 LLC 諧振控制

飛兆半橋 LLC 諧振控制器包括 FLS-XS 系列，其結(jié)合了具有快速恢復(fù)型體二極管的功率 MOSFET 、高端柵極驅(qū)動(dòng)電路、精準(zhǔn)的電流控制振蕩器、頻率限制電路、軟啟動(dòng)和內(nèi)置保護(hù)功能。

結(jié)論

LED 燈泡的功率范圍影響驅(qū)動(dòng)器的成本、尺寸和效率要求。 低功率設(shè)計(jì)可考慮 PSR 反激式，但是在中等功率應(yīng)用中，單級(jí) PFC 拓?fù)淇赡苁亲罴堰x擇。 對(duì)于高功率裝置，與 PFC 輸入級(jí)結(jié)合的 LLC 拓?fù)淇赡芴峁┝撕线m的成本效益。 飛兆支持所有這些拓?fù)?，而且為每個(gè)功率范圍提供富有創(chuàng)新的解決方案。