利用數(shù)字電源技術(shù)設(shè)計(jì)LED燈具的解決方案

數(shù)字控制LED系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖5是iWatt的iW3610系列數(shù)字調(diào)光控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。iW3610控制器采用8個管腳的封裝，實(shí)現(xiàn)了如下功能：調(diào)光器阻抗匹配、輸入功率因數(shù)控制、Boost電壓的預(yù)測和控制、反激式變換器的一次側(cè)恒流控制、調(diào)光器的類型檢測和調(diào)光控制、完整的輸入，輸出和內(nèi)部保護(hù)。

調(diào)光器識別和控制流程

圖6是iWatt的iW3610系列數(shù)字控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。VIN 采樣調(diào)光器的輸出電壓波形。調(diào)光器信號通過模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換進(jìn)入調(diào)光控制和相位檢測數(shù)字模塊。根據(jù)前切或者后切相位的百分比，恒流控制模塊計(jì)算出所需的輸出電流控制量?？刂屏客ㄟ^數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換提供給原邊電流控制比較器(Ipeak)。Isense檢測原邊電流信號，通過圖1所示的恒流控制原理，得到穩(wěn)定的 LED輸出電流。Vsense提供變壓器反激的電壓信號。通過對反激信號的解析，控制器可以獲得輸出電壓，電流以及波谷的時間點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能。

圖7給出了調(diào)光器的啟動檢測。調(diào)光器打開后，驅(qū)動電路開始充電。當(dāng)VCC供電電壓達(dá)到啟動電平，控制器開始工作。Boost控制信號OUTPUT(TR)導(dǎo)通3-4個交流半周期，提供調(diào)光器一個低阻抗的回路來完成初始化。在這期間，控制器根據(jù)調(diào)光器輸出的特征波形，確定輸入的電壓范圍、頻率，和調(diào)光器的類型、相位角。如果判斷是所支持的調(diào)光器，就啟動驅(qū)動電路，輸出所對應(yīng)的LED電流。

iW3610系列產(chǎn)品應(yīng)用方案 圖8(a)給出了iW3610系列控制器的一個具體應(yīng)用方案。圖8(b)和(c)分別顯示了后切調(diào)光器和前切調(diào)光器的實(shí)測波形。

總結(jié)

數(shù)字電源控制技術(shù)在LED照明領(lǐng)域具有控制靈活，調(diào)光性能好和保護(hù)全面的優(yōu)勢。針對越來越多的控制和保護(hù)要求，iWatt的iW3610系列數(shù)字控制器正逐步成為LED通用照明的主流驅(qū)動控制器。iW3610系列數(shù)字控制器適合燈具內(nèi)置化驅(qū)動的要求，采用數(shù)量不多的元件實(shí)現(xiàn)了高性能調(diào)光、較高功率因數(shù)、隔離驅(qū)動以及無光耦的精確恒流輸出設(shè)計(jì)，優(yōu)化了整體LED燈的散熱性能。整個設(shè)計(jì)的體積可以小至內(nèi)置于E27/E26燈頭的球泡或PAR 燈內(nèi)。5W設(shè)計(jì)效率大于80%，10W設(shè)計(jì)效率大于85%，功率因數(shù)滿足Energy Star的要求，調(diào)光范圍達(dá)到1%-100%，同時支持歐美市場和亞洲市場上的主流調(diào)光器。