LED調(diào)光控制的熱門方案比較分析

　　調(diào)光安全性 當(dāng)用戶購買LED燈以后，生產(chǎn)廠商無法完全了解其使用環(huán)境。交流輸入的頻率可以是50Hz或者60Hz；調(diào)關(guān)器可以是支持的或者是不支持的；電網(wǎng)電壓會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生畸變；等等。諸多因素會(huì)影響LED燈的亮度變化甚至安全性。驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)必須考慮這些可能發(fā)生的環(huán)境變化，具備相應(yīng)的對(duì)策。當(dāng)前的數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了

　　* 自動(dòng)調(diào)光模式識(shí)別?？刂破骺梢宰詣?dòng)識(shí)別前切相式調(diào)光器和后切相式調(diào)關(guān)器，甚至在運(yùn)行過程中允許前后切調(diào)光器的轉(zhuǎn)換。

　　* 自動(dòng)檢測不支持的調(diào)光器。如果某一種調(diào)光器是所生產(chǎn)的LED 燈不能支持的，數(shù)字技術(shù)可以根據(jù)其輸出波形，迫使LED 燈進(jìn)入保護(hù)模式，保障了用戶的使用安全。

　　* 自動(dòng)防止多次快速啟動(dòng)。由于LED 燈要求啟動(dòng)快，當(dāng)LED 燈發(fā)生故障，或者輸入電壓畸變嚴(yán)重時(shí)，驅(qū)動(dòng)電源有可能反復(fù)地重啟動(dòng)，造成驅(qū)動(dòng)電路的過熱。數(shù)字控制可以很方便的判斷路障的存在，防止頻繁的重復(fù)啟動(dòng)。

　　3 典型的數(shù)字LED控制系統(tǒng)

　　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(gè)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)

　　4 調(diào)光器識(shí)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(hào)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(hào)，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(hào)。通過對(duì)反激信號(hào)的解析，控制器可以獲得輸出電壓，電流以及波谷的時(shí)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(dòng)檢測。調(diào)光器打開后，驅(qū)動(dòng)電路開始充電。當(dāng)VCC供電電壓達(dá)到啟動(dòng)電平，控制器開始工作。Boost控制信號(hào)OUTPUT（TR）導(dǎo)通3-4個(gè)交流半周期，提供調(diào)光器一個(gè)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(dòng)驅(qū)動(dòng)電路，輸出所對(duì)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(gè)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。

　　5 總結(jié)

　　數(shù)字控制技術(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(duì)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(dòng)控制器。iW3610系列數(shù)字控制器適合燈具內(nèi)置化驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(gè)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(shí)支持歐美市場和亞洲市場上的主流調(diào)光器。