PI帶來(lái)更高效率，更低恒流差異的LED驅(qū)動(dòng)芯片

　　最近，Power Integrations推出了其最新一代LED驅(qū)動(dòng)IC產(chǎn)品系列LYTSwitch，該系列器件主要針對(duì)消費(fèi)類、商用及工業(yè)等照明應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

　　LYTSwitch采用的是單級(jí)設(shè)計(jì)，單級(jí)內(nèi)同時(shí)集成了CC（恒流）和PFC（功率因數(shù)校正），和典型雙級(jí)設(shè)計(jì)相比，效率更高（圖1）。LYTSwitch在典型應(yīng)用中的效率可92%，功率因數(shù)大于0.95，設(shè)計(jì)經(jīng)優(yōu)化后THD可低于10%。和雙級(jí)設(shè)計(jì)相比，單級(jí)設(shè)計(jì)帶來(lái)的好處不只是效率的提升。在雙級(jí)設(shè)計(jì)中，當(dāng)輸入電壓發(fā)生改變時(shí)，例如閉合電源開(kāi)關(guān)時(shí)，第一級(jí)需要先給電解電容充電，然后再由電解電容放電，為第二級(jí)提供輸入。而在單級(jí)設(shè)計(jì)中，則省去了雙級(jí)設(shè)計(jì)中大的電解電容，當(dāng)閉合電源開(kāi)關(guān)時(shí)，由于沒(méi)有了電解電容器的充放電過(guò)程，芯片能夠直接對(duì)電壓的變化作出反應(yīng)，帶來(lái)更快的輸出響應(yīng)。正是因?yàn)槿绱耍琇YTSwitch才有了500毫秒以內(nèi)的芯片啟動(dòng)速度。另外，由于電解電容的體積通常都比較大，單級(jí)設(shè)計(jì)能因此而減少總體體積。


圖1 單級(jí)設(shè)計(jì)與雙級(jí)設(shè)計(jì)的對(duì)比

　　LYTSwitch的開(kāi)關(guān)頻率為132kHz，據(jù)PI公司LED高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理Andrew Smith介紹，這是目前業(yè)界LED驅(qū)動(dòng)IC中最高的開(kāi)關(guān)頻率。高的開(kāi)關(guān)頻率能使系統(tǒng)采用尺寸更小、成本更低的磁芯，這對(duì)減小系統(tǒng)體積是非常有幫助的。


圖2  不同溫度下的恒流差異曲線

　　LYTSwitch一大突出特點(diǎn)是擁有小于±5%的恒流差異。據(jù)Andrew Smith介紹說(shuō)，PI的工程師將電路板放置在盒中并對(duì)盒子加熱，測(cè)試了LYTSwitch芯片在不同表面溫度下的恒流差異，得到了圖2中的曲線。從圖上可以看出在20~110℃范圍內(nèi)，恒流差異始終控制在±5%以內(nèi)，在典型應(yīng)用溫度60~70℃范圍內(nèi)，更是將恒流差異控制在了±2%。恒流差異這項(xiàng)指標(biāo)對(duì)最終系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是很重要的。美國(guó)LED照明的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是最低亮度不低于448流明，在同樣的亮度要求下，±2%的恒流差異意味著只需要4%的過(guò)功耗設(shè)計(jì)，這樣能降低系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功耗、降低系統(tǒng)工作時(shí)的溫度（通常可以省去灌封材料），這樣就可以將散熱片做得更小——這意味著更小的系統(tǒng)體積——同時(shí)還也降低了元件應(yīng)力。

　　LYTSwitch另一大特色是消除了調(diào)光死區(qū)，消除了“突然變亮”現(xiàn)象，同時(shí)還可以兼容各種可控硅調(diào)光器。在新產(chǎn)品發(fā)布的同時(shí)，PI也給出了一些相關(guān)的參考設(shè)計(jì)。Andrew Smith提到說(shuō)，在一些典型應(yīng)用中，選用LYTSwitch可以使系統(tǒng)減少約35~50個(gè)元件。例如圖3所示參考設(shè)計(jì)，從圖上可以看出，最終系統(tǒng)設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)潔，元件較少。


圖3  參考設(shè)計(jì)DER-347：采用LYTSwitch的LED筒燈驅(qū)動(dòng)器反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)