如何應(yīng)對(duì)LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　基于以上要求，對(duì)MR16應(yīng)用中常見的拓?fù)溥M(jìn)行了比較，結(jié)果如表1所述。

　　表1:MR16應(yīng)用拓?fù)涞谋容^

　　改進(jìn)的兩級(jí)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　從前面的討論可知，連續(xù)的輸入電流可以改善驅(qū)動(dòng)電源與調(diào)光器和變壓器的兼容性，而連續(xù)的輸出電流可以減小輸出濾波器的體積。在表1所示的拓?fù)渲?，只有Boost+Buck的兩級(jí)結(jié)構(gòu)具有這樣的特性。但是兩個(gè)開關(guān)電源的組合使得元器件的數(shù)量較多，成本較高，而且整機(jī)的效率也有所降低。另外，出于系統(tǒng)成本和整燈光效的角度考慮，越來越多的燈具制造商傾向于在LED替代燈中使用低成本的中功率LED顆粒來替代大功率LED,即驅(qū)動(dòng)電源的負(fù)載由低壓大電流向高壓小電流轉(zhuǎn)變。綜上所述，提出可以同時(shí)兼顧兼容性、體積和成本的兩級(jí)式方案，如圖6所示。

　　圖6:所提出的兩級(jí)式MR16驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

　　Output: 輸出;Current control: 電流控制;Dummy load control: 假負(fù)載控制。

　　這個(gè)驅(qū)動(dòng)方案的輸入級(jí)采用Boost型升壓結(jié)構(gòu)，輸入電流連續(xù)并受控，并配合受控的假負(fù)載，以改善與調(diào)光器和變壓器的兼容性。輸出級(jí)采用線性電流源的方式，輸出電流紋波被大大降低。與Boost+Buck的兩級(jí)結(jié)構(gòu)相比，輸出級(jí)的電感和電容被省去，從而有效控制驅(qū)動(dòng)的體積和成本。雖然受線性電流源的限制，LED電壓的范圍變窄，但考慮到LED的選擇向高壓小電流轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，該結(jié)構(gòu)在性能和系統(tǒng)成本上依然具有較大優(yōu)勢(shì)。

　　SSL3401是恩智浦半導(dǎo)體公司基于這種改進(jìn)型的兩級(jí)式拓?fù)渥钚峦瞥龅臄?shù)字控制芯片。圖7為它的應(yīng)用框圖。得益于內(nèi)部集成的MCU內(nèi)核，所有的控制都可以通過算法來實(shí)現(xiàn)，大大簡化了外圍控制線路。通過檢測是否連接調(diào)光器，該芯片可以提供不同的輸入電流和Boost輸出電壓控制方式，優(yōu)化了調(diào)光兼容性和驅(qū)動(dòng)電源的效率。此外，短路保護(hù)，開路保護(hù)和過溫保護(hù)等必要的保護(hù)功能也都集成在芯片中。

　　圖7:SSL3401應(yīng)用框圖。

　　結(jié)論

　　本文結(jié)合MR16驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中遇到的常見問題，在比較過幾種常見拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)后，提出了一種優(yōu)化過的，針對(duì)MR16替代燈的兩級(jí)式驅(qū)動(dòng)電源解決方案。該方案可以較好的兼顧調(diào)光兼容性、體積和成本的要求。利用恩智浦半導(dǎo)體最新的數(shù)字控制芯片SSL3401 開發(fā)的MR16驅(qū)動(dòng)電源參考設(shè)計(jì)驗(yàn)證了該方案的性能和優(yōu)越性。