摘  要： 低功率LED設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)在于實(shí)現(xiàn)由監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的電源調(diào)節(jié)、 由監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)的能量變換以及通常由市場(chǎng)接受度設(shè)定的有效負(fù)載控制（其中包括調(diào)光保真度）這三者的平衡。 FL7730和FL7732能較好地取得這種平衡，用一個(gè)電路即可執(zhí)行全部三項(xiàng)功能。
關(guān)鍵詞： MOSFET；LED驅(qū)動(dòng)；低功率；能量轉(zhuǎn)換；調(diào)光

    低功率LED解決方案通常由單串LED或至少有一個(gè)單輸入和輸出控制點(diǎn)的LED驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成。 這些驅(qū)動(dòng)器必須執(zhí)行LED電源的基本功能，例如電源調(diào)節(jié)、能量轉(zhuǎn)換以及負(fù)載控制。高功率解決方案通常針對(duì)這些功能采用專門的電路。出于成本和空間的考慮，35 W以下的低功率解決方案（例如燈泡）必須用盡可能少的電路執(zhí)行全部三項(xiàng)功能。
    低功率LED設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)在于實(shí)現(xiàn)由監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的電源調(diào)節(jié)、由監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)的能量變換以及由市場(chǎng)接受度設(shè)定的優(yōu)先的負(fù)載控制（其中包括恒流調(diào)節(jié)和調(diào)光保真度）。FL7730和FL7732能較好地取得這種平衡，用一個(gè)電路即可執(zhí)行全部三項(xiàng)功能。通過(guò)這些解決方案，全部三項(xiàng)功能之間有顯著的相互作用。為了解這些解決方案，將從最高階開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注電能調(diào)節(jié)和電能轉(zhuǎn)換。負(fù)載控制的相互作用確實(shí)參與了電源調(diào)節(jié)，但是為了滿足電源調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)要求，了解如何實(shí)現(xiàn)電源調(diào)節(jié)（例如EMI要求和功率因數(shù)）就顯得很重要了。接下來(lái)是了解負(fù)載控制，例如故障保護(hù)、恒流控制和調(diào)光。
    反激用于大多數(shù)低功率隔離LED電源，然而并非所有反激都是類似的。對(duì)反激進(jìn)行操作和調(diào)節(jié)會(huì)影響系統(tǒng)性能和成本。用于低功率電源的典型反激電路并無(wú)功率因數(shù)校正，通常在橋接整流器之后具有高電壓電解電容。這些電源通常是次級(jí)端調(diào)節(jié)(SSR)，即它們擁有光電耦合器、基準(zhǔn)電壓和1 kHz的快速環(huán)路帶寬，從而對(duì)負(fù)載電荷作出反應(yīng)。該類型的反激不適合LED照明，原因在于反激線路并無(wú)功率因數(shù)校正，且通常以恒電壓電源進(jìn)行設(shè)置，而LED更適合恒定電流的驅(qū)動(dòng)。 
 
    該方法通常利用SSR恒電流控制方案，該方案直接測(cè)量負(fù)載電流和電壓。盡管測(cè)量負(fù)載電流時(shí)會(huì)造成功耗，但是可實(shí)現(xiàn)幾個(gè)百分點(diǎn)的良好恒流控制。另外，還需要光電耦合器。這些電源工作時(shí)采用的是20 Hz左右的緩慢反饋環(huán)路，由于它們并非動(dòng)態(tài)的，因此可針對(duì)LED負(fù)載實(shí)現(xiàn)良好的工作性能。而經(jīng)典反激中高電壓電解電容執(zhí)行的能量?jī)?chǔ)存通過(guò)低電壓（LED燈串電壓）電容得以完成。
    為解決單級(jí)反激式PFC的成本限制，有些方案嘗試采用具有無(wú)源PFC的初級(jí)端調(diào)節(jié)(PSR)反激。該方法可減少SSR上的功耗以及MOSFET上的電壓應(yīng)力，然而該過(guò)程使用的是高壓電容和初級(jí)端的其他部件，對(duì)功率因數(shù)、壽命和尺寸有所限制。

    由式(2)可知，輸出電流是由二極管峰值電流和變壓器存儲(chǔ)能量的放電時(shí)間所決定的。輸出電流(Iout)即穩(wěn)態(tài)二極管電流平均值，使用峰值電感電流和電感電流放電時(shí)間(Tdis)進(jìn)行估算，其中電流由在MOSFET源極處的電流感測(cè)電阻測(cè)得，電感電流放電時(shí)間則由VS引腳測(cè)得。因?yàn)檩敵鲭娏?Iout)是穩(wěn)態(tài)二極管電流的平均值，因此正確選擇電流感測(cè)電阻(RCS)可測(cè)得峰值檢測(cè)電路的峰值漏極電流值。Iout可根據(jù)電感器放電時(shí)間計(jì)算得出，并且能夠在VS引腳內(nèi)測(cè)得。當(dāng)二極管電流趨向于零時(shí)，VS引腳上的電壓會(huì)迅速開(kāi)始下降，這些測(cè)量值和已知的轉(zhuǎn)換周期(TS)是TRUECURRENT控制模塊的主要因素。
    該輸出信息同精確的內(nèi)部參考相比較，從而產(chǎn)生一個(gè)誤差電壓(VCOMI)，它可以確定恒流模式操作中MOSFET(Q1)的占空比。FL7732和FL7730正是通過(guò)這一創(chuàng)新技術(shù)精確控制恒流輸出的。圖2和表1所示為來(lái)自評(píng)估板的測(cè)量結(jié)果，由此可知，寬輸出電壓范圍（11 V～28 V）內(nèi)的恒流偏差在達(dá)到每個(gè)線路輸入電壓時(shí)小于2.1%。

    照明新增的第一個(gè)關(guān)鍵功能是線路補(bǔ)償器，它接收來(lái)自VS引腳的線路電壓信息并用其來(lái)修改峰值電流電路。該創(chuàng)新解決方案可在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)極端緊密的容差和恒流調(diào)節(jié)。圖2和表2所示為來(lái)自評(píng)估板的測(cè)量結(jié)果，結(jié)果顯示，寬線路調(diào)節(jié)(90 V～265 V)中的恒流偏差在達(dá)到額定輸出電壓(24 V)時(shí)小于2.1%。

    照明的第二個(gè)關(guān)鍵功能是調(diào)光控制。如圖3所示，利用一個(gè)置于FL7730的調(diào)光引腳上的簡(jiǎn)單電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)和RC過(guò)濾器將AC線路電壓的占空比轉(zhuǎn)換為DC電壓。一個(gè)雙角度控制模塊用于偏置電流感測(cè)測(cè)量值，并作為TRUECURRENT計(jì)算模塊的輸入。與用特定調(diào)光角度進(jìn)行的高度調(diào)光控制相比較，它將等于低RMS輸入電壓。用該方法控制LED強(qiáng)度簡(jiǎn)單而有效，并幾乎對(duì)所有形式的調(diào)光控制都有用，甚至對(duì)最具難度的基于TRIAC的調(diào)光也有用。或者，采用更簡(jiǎn)單的DC輸入解決方案或PWM輸入解決方案，它們都可以被濾波從而產(chǎn)生一個(gè)DC電壓。調(diào)光引腳(引腳5)上各電壓之間的關(guān)系如圖4所示。

    負(fù)載控制和調(diào)光的更多詳情將在以后的文章中作出說(shuō)明。基于TRIAC的調(diào)光的更多詳情，可參見(jiàn)應(yīng)用指南 http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-9745.pdf。