解析無閃爍、無電解電容的LED驅(qū)動方案
現(xiàn)階段電解與電容壽命最高僅達5,000小時,且單價昂貴,不僅無法符合LED光源使用時間長達2萬小時以上的要求,且墊高LED驅(qū)動器整體物料清單 (BOM)成本,與LED照明系統(tǒng)商的低成本和長壽命產(chǎn)品策略背道而馳,無電解、電容LED驅(qū)動器方案遂應(yīng)運而生。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/222138.htm嚴宗福表示,LED照明燈具運作溫度高達80100℃,然電解與電容在高溫下容易干燥,故采內(nèi)建電解、電容的LED可調(diào)光驅(qū)動器,工作壽命無法超過數(shù)千小 時,拖累LED照明燈具壽命。
周俊宏指出,無電解及電容的LED驅(qū)動器方案,雖可縮減成本、體積及壽命,但會產(chǎn)生輸出電流漣波大的缺陷,造成LED光源閃爍、壽命衰退及效率下降的問 題,解決之道是加入線性穩(wěn)壓器(LDO),抑或藉由控制模式調(diào)降LED驅(qū)動器的輸出電流漣波。
在輸出電流漣波下降之下,可改采成本及尺寸較小的陶瓷電容,避免引發(fā)光源閃爍。
不僅是匹配TRIAC調(diào)光與長壽命,為增加外觀的設(shè)計彈性,LED照明系統(tǒng)商對于更小體積的LED驅(qū)動器同樣需求殷切,正借助反馳式初級側(cè)調(diào)節(jié)(PSR) 拓撲架構(gòu)LED驅(qū)動器縮減尺寸及成本,加速LED居家照明普及?! ?strong style="word-break: break-all; ">擴展TRIAC調(diào)光范圍,LED驅(qū)動器商競推專利線路
除了無電解電容方案外,兼容于TRIAC的閃爍窒礙也是LED驅(qū)動器廠商的一大難題。為開發(fā)出具寬廣TRIAC調(diào)光范圍且無閃爍LED燈具,LED驅(qū)動芯片業(yè)者正陸續(xù)導入自行開發(fā)的專利線路,以突破長久以來的技術(shù)桎梏,加速兼容于 TRIAC調(diào)光的LED燈具市場滲透率擴大。
Fairchild技術(shù)營銷總監(jiān)嚴宗福表示,F(xiàn)airchild旗下支持TRIAC的LED驅(qū)動器已導入主動式泄流(Active Bleeder)特有線路,可加大保持電流(Holding Current)范圍,藉此解決LED燈具閃爍問題,同時延展調(diào)光范圍達10100%,實現(xiàn)如傳統(tǒng)光源多層次調(diào)光。
目前市面上TRIAC調(diào)光器規(guī)格參差不齊,因此大多數(shù)支持TRIAC功能的LED驅(qū)動器難以符合所有調(diào)光器最低的保持電流要求,為執(zhí)行TRIAC調(diào) 光,LED驅(qū)動器須調(diào)降輸出電壓,再提供給燈具使用,容易導致導通電流降至0,此將斷斷續(xù)續(xù)產(chǎn)生照明關(guān)閉的窘境,造成光源閃爍的情況發(fā)生。
嚴宗福指出,為解決光源閃爍的窒礙,F(xiàn)airchild藉由在LED驅(qū)動器配備主動式泄流專利線路,擴張保持電流范圍,使具備TRIAC調(diào)光功能的LED驅(qū)動器能支持最 小的保持電流,避免TRIAC調(diào)光斷電。
德州儀器(TI)亞洲區(qū)模擬產(chǎn)品市場開發(fā)資深市場營銷工程師周俊宏強調(diào),相較于傳統(tǒng)光源動輒數(shù)十瓦以上,大多數(shù)LED居家照明皆在10瓦以內(nèi),因 此導通電流較小,較易引發(fā)光源閃爍的問題,有鑒于此,德州儀器已于LED驅(qū)動器內(nèi)建自行研發(fā)的譯碼(Decoding)專利線路,以偵測TRIAC調(diào)降后 的輸入電壓,再供應(yīng)TRIAC調(diào)光所需的最低保持電流,確保LED驅(qū)動器電流可持續(xù)導通。
另一方面,為實現(xiàn)如傳統(tǒng)光源的多層次調(diào)光,燈具系統(tǒng)商對于更寬廣的調(diào)光范圍要求更為嚴苛,從過去的30100%調(diào)光范圍,已進階至10100%,此亦增加 LED驅(qū)動器的設(shè)計難度。
周俊宏表示,現(xiàn)透過專利線路,大多數(shù)LED驅(qū)動器廠商已能克服擴大調(diào)光范圍的技術(shù)難題。事實上,隨著各家技術(shù)迭有進展,預(yù)期未來更多適用于TRIAC調(diào)光 的LED驅(qū)動器解決方案將會競出籠,恐將使價格戰(zhàn)起,不過,有別于傳統(tǒng)光源及電源的設(shè)計架構(gòu),應(yīng)用于照明的LED驅(qū)動器開發(fā)仍須經(jīng)驗累積,因此持續(xù)提高產(chǎn) 品附加價值與性價比,將為贏得更多客戶青睞的不二法門。
PSR架構(gòu)助攻 LED居家照明成本續(xù)降
LED驅(qū)動器供貨商正積極藉由在PSR內(nèi)建替代二次側(cè)(Secondary Side)的回授電路,以在不犧牲負載電流精準度之下,提供低成本與小尺寸的LED驅(qū)動器方案,從而降低20瓦以下居家照明成本。
阿瑟萊特策略營銷部項目經(jīng)理蘇壬穗表示,相較于二次側(cè)架構(gòu),PSR線路設(shè)計較簡化,其省卻二次側(cè)架構(gòu)的回授線路及相關(guān)組件如二極管、電解及電容, 由于組件數(shù)量減少,可大幅降低LED驅(qū)動器的體積與BOM成本,適用于訴求低成本的居家照明,且符合居家照明微小化燈座的要求?! ≈芸『曛赋觯瑸榧铀贁U大LED居家照明市場滲透率,今年照明系統(tǒng)業(yè)者將主打低價居家照明產(chǎn)品,因此能顯著減低成本的PSR架構(gòu)LED驅(qū)動器方案更能贏得市 場的青睞,將是今年德州儀器的布局重點。
事實上,今年上半年,F(xiàn)airchild、德州儀器、恩智浦(NXP)、阿瑟萊特等已輪番推出PSR架構(gòu)的LED驅(qū)動器方案,足見該產(chǎn)品在LED居家照明市場的熱度。
然而,PSR雖免卻回授電路,卻導致難偵測大功率輸出電壓與電流的變化,且易受雜散訊號影響,降低負載電流的精準度。也因此,半導體廠商正藉由在LED驅(qū) 動器置入具備回授功能的專利線路,以提高負載電流的精準度。
嚴宗福提到,著眼于PSR搭配傳統(tǒng)TRIAC調(diào)光為居家與商業(yè)照明大宗市場,F(xiàn)airchild已開發(fā)出取代二次側(cè)回授的專利線路TRUECURRENT,藉此偵測出負 載的電流量,再透過整合反馳式架構(gòu)、MOSFET開關(guān)及TRIAC訊號,運算出精準的脈沖寬度調(diào)變(PWM)輸出訊號,提供準確的負載電流,負載電流準確 度最高可達±3%。
阿瑟萊特更透過自有線路搭配,將PSR架構(gòu)LED驅(qū)動器的周邊組件數(shù)減少,藉此縮減成本與體積。
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