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TRIAC调光器和LED驱动器: 为什么使用中浪费了如此多的电力?

时间:11-07 来源:国家半导体 点击:

动态保持

事实证明,针对单交流线路周期的最佳解决方案是调节最小输入电流。虽然相位调光器对其最小保持要求的差别很大,最坏情况的最小电流可以根据给定的最坏情况下的目标调光器来决定。当输入电流超过稳压点(regulation point)时,这种方法将使消耗(draw)的额外保持电流为零。在稳压点以下,由于需要维持最小保持要求,电流呈线性消耗。

如图3所示,LM3450控制器可以实现动态保持。二极管桥返回端(return)和系统接地之间的检测电阻提供了一种输入电流检测方法。利用这个电阻两端检测到的电压,消耗的电流就是保持最小稳压输入电流所必需的了,如图3所示。这确保了每个周期消耗的额外电力最小。

但是,还要采取其他步骤来减少损耗吗?请记住,这里的整个概念是基于对角的解码,为的是给转换器提供一个调光命令。这样做是为了防止解码期间的可控硅熄火,不致因角度偶尔改变而造成闪烁。

仔细观察系统,是不是真的有必要对每个周期的角进行解码?采样系统可以提供更高效的方法。只需要在解码发生时,在采样间隔期间增加保持电流。在非采样周期,不需要增加电流!

LM3450采用了该采样相解码方案,进而确保在采样间隔期间只有动态保持处于激活状态。图4显示了调光期间显著提高效率的例子,同时也大大降低了组件的应力。

图3:动态保持
(图字:rectified AC--整流后的交流;HOLD--保持;GND--地)

一些观点

那么,这种分析忽略了什么因素? 很容易注意到,现在尚未谈及EMI输入滤波器对转换器的影响。每个转换器都需要一定的滤波,以符合传导和辐射EMI标准。不幸的是,这些在整流桥的交流边增加的无功组件使整流桥直流边的输入电流测量失真。当输入电压的dv/dt为最大时,导通角末端的问题也最大。此时,转换器消耗的大部分电流都来自EMI电容器,而导通可控硅的电流比预期的要小。

为了避免上述误差,可以增加经稳压的最小保持电流值。此外,应当尝试减少EMI滤波器设计的电容值。这将有助于保持功率因数。最后,一些EMI滤波可以放在动态保持电路后的整流桥的直流边,以进一步减少不必要的电容。

因此,这是连接正相调光器和LED驱动器的最佳方法。不是很简单,但绝对可以实现。这带来一种可能,令未来的设计人员有机会探索一种方式令相位调光器成为历史!毕竟,有一个没有额外功率损耗的标准调光控制方案是最为理想的。

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