新一代离线式LED灯对LED驱动器IC有更多要求

　　因为 LED 驱动器电路 (包括很多二极管、变压器和电容器) 的表现不会与纯电阻性负载一样，所以其 PFC 可能低至 0.5。为了将 PFC 提高到高于 0.9， 有源或者无源 PFC 电路都必须设计到 LED 驱动器电路中。还应该提到的一点是，在运用大量 LED 照明阵列的应用中，高 PFC 尤其重要。例如，在使用超过几百个 50W LED 灯的停车库中，高 PFC (>D 驱动器电路中。还应该提到的一点是，在运用大量 LED 照明阵列的应用中，高 PFC 尤其重要。例如，在使用超过几百个 50W LED 灯的停车库中，高 PFC (> 0.95) LED 驱动器设计将是很有利的。

　　除了高 PFC 很重要，最大限度地降低 LED 灯的谐波失真度也很重要。国际电工委员会 (International Electrotechnical Commission) 已经制订了 IEC 61000-3-2 C 类照明设备谐波规范，以确保新的 LED 照明系统满足这些低失真要求。

　　在照明应用中，能在较宽的线路输入电压、输出电压和温度变化范围内准确调节 LED 电流是至关重要的，因为 LED 亮度的变化必须是人眼难以察觉的。类似地，为了确保 LED 有最长的工作寿命，不用高于其最大额定值的电流驱动 LED 也是很重要的。在隔离反激式应用中调节 LED 电流并不总是很简单，而是常常需要一个光耦合器来闭合所需的反馈环路，或者可能要增加一个额外的转换级。不过，这两种方法都增加了复杂性和可靠性问题。幸运的是，有些 LED IC 驱动器设计采用了新的设计方法，以确保无需这些额外的组件和 / 或增加设计复杂性，就能准确调节 LED 电流。

　　要很快从白炽灯过渡到 LED 灯，面临的最大障碍之一是基于 LED 解决方案的成本和尺寸。消费者习惯于支付不到 0.50 美元更换一个 60W 的白炽灯，支付大约 3 美元更换一个同样瓦数的 CFL 灯。支付超过 30 美元更换一个 LED 灯，是消费者要克服的一大障碍。以这样的价格计算，在 LED 的寿命期内，节省的电能和更换成本相比，换成 LED 灯确实有经济意义。不过，大多数消费者不习惯于这样联系起来看问题。一般而言，仓库、停车库等尤其因照明而支付高额能源账单的商业企业会更快地采用 LED 照明，因为费用节省更加明显。随着 LED 灯购买费用的下降，将有更多消费者愿意转向 LED 照明。

　　最后，一个同样重要的因素是，LED 照明解决方案的尺寸。很多照明灯都是直接旋进灯座就可以更换的，因此整个 LED 解决方案必须能装进与原来的白炽灯体积和形状相同的空间中。LED 需要一个散热器和一个复杂得多的驱动器电路，所以在与白炽灯体积和形状相同的空间中装入包括这两个部分的整个 LED 解决方案，可能是个挑战。因此，所需要的 LED 驱动器 IC 要能在一个简单、占板面积紧凑的解决方案中提供所有这些需要的功能和特性。

一种新的解决方案

　　为了满足离线式照明的要求 (例如高功率因数、高效率、隔离和 TRIAC 调光器兼容性)，以前的 LED 驱动器采用很多外部分立式组件，结果形成了又大、又复杂的解决方案。凌力尔特的 LT3799 集成了离线式 LED 照明需要的所有功能，解决了这些复杂性、空间和性能问题。LT3799 是一款具有源功率因数校正的隔离反激式 LED 控制器，专门为在 90VAC 至 265VAC 的通用输入范围驱动 LED 而设计。该器件以关键导通 (边界) 模式控制一个隔离反激式转换器，适用于需要 4W 至超过 100W 或更高 LED 功率的 LED 应用。其新颖的电流检测电路无需使用光耦合器，就能向副端提供良好调节的输出电流。其独特的泄能电路使得 LED 驱动器可与 TRIAC 调光器相兼容，而无需增设额外的组件。LED 开路和短路保护确保长期可靠性。

　　图 1 显示了一个完整的 LED 驱动器解决方案，其效率高达 86%。LT3799 从主端开关电流波形检测输出电流。就一个以边界模式工作的反激式转换器而言，输出电流方程式为：

IOUT = 0.5 • IPK • N • (1 – D)

　　IPK 是峰值开关电流，N 是主端至副端匝数比，D 是占空比。该 IC 通过一种新颖的反馈控制电路调节峰值开关电流和占空比以此调节输出电流。与需要知道输入功率和输出电压信息的其他主端检测方法不同，这种新型电路提供好得多的输出电流调节，因为准确度几乎不受变压器绕组电阻、开关 RDS(ON)、输出二极管正向压降和 LED 电缆压降的影响。

图 1：采用 LT3799 和 TRIAC 可调光的 20W 离线式 LED 驱动器

　　大功率因数、低谐波

　　通过使线路电流跟随施加的正弦波电压，LT3799 实现了高功率因数，并且满足了 IEC 61000-3-2 C 类照明设备谐波要求。如果所吸取的电流与输入电压成正比，就能实现等于 1 的功率因数。LT3799 用一个从输入电压产生的、与输入电压成比例的电压调制峰值开关电流。如在图 2 中能看到的那样，这种方法提供 0.98 或更高的功率因数。一个小带宽反馈环路保持对输出电流的调节，而且不会使输入电流失真。

图 2：具有源功率因数校正的 LT3799 的 VIN 和 IIN 波形

　　可与 TRIAC 调光器兼容

当 TRIAC 调光器处于断开状态时，它不是彻底断开的。有相