详解无闪烁LED驱动调光控制设计

为避免出现可控硅调光相关的问题，LED驱动器必须满足LED负载各种不同的要求，同时还得与白炽灯设计的调光电路实现兼容。用于替换标准白炽灯的LED灯通常包含多个LED，确保提供均匀的光照。这些LED以串联方式连接在一起。每个LED的亮度由其电流大小决定。LED的正向电压降约为3.4V，但通常介于2.8V到4.2V之间（±20%）。尽管负载变化较大，但LED灯串仍须由恒流电源提供驱动，因此必须对电流进行严格控制，以确保相邻LED灯之间具有高匹配度。LED灯要想实现可调光，其电源必须检测可控硅控制器的可变相位角输出，并利用该信息来改变LED的恒流驱动。

　　2.2恒流LED负载的反激式电源的构建

　　应该说如今有多种类型控制器可以构建恒流LED驱动电源-LED负载的反激式电源。在此仅以集成多项控制器LinkSwitch.-PH构建的LED驱动器为例作分析。

　　2.2.1 应用多项控制器构建的LED驱动器是一种专用恒流LED负载的反激式电源

　　图2所示为使用最新器件LinkSwitch.-PH控制器设计的反激式电源架构，它是专用于恒流LED负载的反激式电源。LED驱动用恒流源有助于保证LED在发光的工作时间段光线亮度一致、不闪烁。

图2中LinkSwitch-PH控制器集成了多项专用于驱动LED的新功能。该路与LED驱动器采用标准反激式拓扑结构不同，它采用了初级侧调整。这样可省去光耦器和次级侧控制电路。变压器上的次级侧绕组（偏置绕组）具有两种功能：通通BP引脚为LinkSwitch-PH供电，通过FB引脚提供电流反馈。这两个次级侧绕组紧密耦合，从而使偏置绕组上的电压与流经LED负载的电流成比例。控制器在FB引脚收到电流反馈後，会调整集成高压功率MOSFET的占空比，以维持电流调整率。该电路可在经整流非平滑的AC市电输入下工作，其控制器随着市电输入在每个半周期内的升降持续调整高压功率MOSFET的占空比，并对每个半周期内的平均电荷造行控制，使其维持输出电流调整率。由此可见由LinkSwitch-PH控制器构建的用于恒流LED负载的反激式电源既可以进行配置，使其提供恒流输出，又能实现可控硅相位角检测和功率（功率因素）的控制。

　　2.2.2无任何闪烁调光控制的实现

　　*LinkSwitch-PH控制器所具的特性是实现无任何闪烁调光控制的保证。LinkSwitch-PH控制器所具有的其中两个特性是连续导通模式和频率抖动。这两个特性除了有助于简化输入滤波外，因：连续导通模式具有两大优势，即降低导通损耗（从而提高效率）和降低EMI特征，这有助于以低成本的小型输入EMI滤波器来满足EMI标准的要求，可省去一个大电容，并省去共模扼流圈或减小其尺寸；LinkSwitch-PH中的控制器还可将抖动应用到高压功率MOSFET的开关，这样可扩展开关频率的范围，进一步降低滤波要求。增加有源衰减电路和泄放电路可确保LED灯在极宽的1000:1调光范围内稳定工作，并且无任何闪烁现象。

　　特别需指出的是，LinkSwitch-PH可通过连接的编程电阻设置为调光光模式，也可放置非调光模式。在非调光模式下，电路可以接近1的功率因数在全AC输入范围内提供恒流输出。在调光模式下，整流输入的过零点和相位角用于设置输出电流水平，从而提供调光功能。LinkSwitch-PH可用来设计这样的高性能LED驱动器：可在全输入电压范围内工作，并使低成本可控硅调光器的调光范围达到1000:1，同时无任何闪烁现象。

　　*应用LinkSwitch-PH控制器是由其独特的特征所决定。那末究竟有什么应用特征呐？应该说它是单级功率因数校正（PFC）、初级侧恒流输出及可控硅调光的LED驱动器IC.

LinkSwitch-PH（如PH LNK403EG）可大幅简化要求功率因数大于0.9、具备可控硅调光的高效率LED驱动器的设计。这款高度集成控制器的器件采用了全新的控制技术，不仅能提供非常高的功率因数和精确的恒流输出控制，同时还可省去功率因数校正所需的无源电路以及光耦器和次级电流控制电路。每个器件都在一个单片IC上集成了一个725 V功率MOSFET、一个连续模式PWM控制器、一个自偏置的高压开关电流源、频率抖动、逐周期电流限制及迟滞热关断电路。而LinkSwitch-PH应用特征具体如下：其一，它是一种大幅简化离线式LED驱动器。具有单级功率因数校正（PFC）及精确恒流（CC）输出与无闪烁的相位控制可控硅调光，可省去光耦器、所有次级电流控制电路、省去所有控制环路补偿电路及 简化初级侧PWM调光接口；其二、精确稳定的性能。能快速启动时间，并补偿变压器电感容差与补偿输入电压变化及频率调制技术，从而极大缩减EMI滤波器的尺寸和成本；其三、先进的保护及安全特性。它是一种开路故障检测模式，可通过自动重启动提供短路保护能，自