用于低成本高效率離線LED驅動器的初級端調節(jié)技術

隨著照明行業(yè)的不斷創(chuàng)新和迅速發(fā)展，加之節(jié)能和環(huán)保日益重要，高亮度(HB)LED已從簡單的指示燈演變?yōu)槌絺鹘y(tǒng)光源的重要照明源。相比其他照明解決方案，HB LED具有數項顯著的優(yōu)勢，例如能耗低、壽命長和照明質量高。不過，HB LED要想成功取代普通白熾燈進入大批量市場，其驅動電子裝置的成本必須降至最低。

圖1 傳統(tǒng)的次級端調節(jié)離線LED驅動器

對傳統(tǒng)照明源白熾燈而言，驅動是輕而易舉的事情，只要讓燈泡直接與電壓源連接就行了。大多數能源都是以恒定電壓的形式存在的，這使得白熾燈的驅動成本相當低。然而，LED有一個光輸出強度，這與它的電流及正向壓降成正比，并隨溫度而變化。因此，LED需要一個恒定電流來驅動，并需要額外的電路。傳統(tǒng)上，LED的離線恒定電流驅動器一般是采用帶輸出電流調節(jié)電路 (見圖1) 的隔離反激式轉換器來實現(xiàn)的。通過一個檢測電阻測量實際的LED電壓，然后與參考電壓數值進行比較，得出誤差電壓。該誤差電壓經由光耦合器被傳送到初級端，用于控制初級端開關器件的占空比。盡管這種方案能夠實現(xiàn)出色的LED電流調節(jié)，但輸出調節(jié)電路需要光耦合器、參考電壓和檢測電阻，大大增加了系統(tǒng)成本，降低了總體效率。

初級端調節(jié)(primary side regulation，PSR)技術可能是將離線LED驅動器的成本降至最低的最佳解決方案。這項技術只需驅動器初級端的信息，就可精確控制次級端的LED電流，不僅消除了輸出電流檢測損耗，同時省去所有次級反饋電路，從而在不產生龐大成本的前提下提高離線LED驅動器設計的效率。此外，該技術無須次級端反饋電路，即可調節(jié)LED驅動器輸出電壓，這相當于提供了一種開燈過壓保護功能，進一步確保了驅動器的可靠性。本文將論述初級端調節(jié)技術的基本工作原理，并介紹一種高集成度的初級端調節(jié)PWM控制器。與傳統(tǒng)的次級端調節(jié)方法相比，這種控制器擁有多種顯著的優(yōu)勢。

圖2 初級端調節(jié)離線LED驅動器及其典型波形