新型可调光LED灯具应用设计关键[2]

　　后沿切相调光器，就是开关在半周期开始时导通，经过与调光位置相对应的一段时间后断开，并将断开状态保持至半周期结束。经过零点后，重复相同操作。见图3和图4.

　　要完成切相，主要使用两个技术：TRIAC（双向可控硅）开关或晶体管开关。TRIAC调光器多为前沿切相调光器。晶体管开关既可以是前沿切相调光器也可以是后沿切相调光器。TRIAC调光器的问题是它需要满足特殊的条件才能正常工作：TRIAC可以通过触发栅极来打开，一旦触发，仍需要一个最小的电流来维持其处于导通状态。这个触发电流被称为“闩锁电流”,而且为了保持TRIAC导通，电流必须加载一段时间。一旦器件被闩锁，必须有持续的电流供应。这个电流被称为“保持电流”.如果这个电流断开或减弱，TRIAC将关断。为了兼容调光器，LED灯具必须吸收调光器所需的保持电流。例如，如果一只6W的LED灯（大致相当于40W的白炽灯泡）要与一个最小负载为10W的调光器配合使用，就需要一些额外电路来提供足够的保持电流。在这种情况下，灯泡效率会降低，但与40W相比仍然是高效率。如果没有这个电路，LED灯则无法正常工作。不同调光器的保持电流有所不同。因此，额外损耗越大，与调光器的兼容性就越好。可调光应用的设计难点就在于找到灯具效率和调光器兼容性之间的最佳权衡。

　　恩智浦的SSL2101（及其衍生产品SSL2102）有两个由IC控制的集成泄放开关。通过外接电阻，可以设置两个不同的泄放电流。IC为电流选择提供了更大的灵活性，并优化了调光器兼容性。SSL2103（SSL2101的仅控制器集成版本）中则去掉了集成的泄放开关，但可以用低成本的外部双极型开关（仍由IC驱动）代替，可选择提供更高的泄放电流。同时，该版本还移除用于转换器操作的内置MOSFET,但可以进行外部修正，从而形成满足特定调节要求的解决方案。

　　1.2选择外形尺寸与拓扑结构的关系

　　LED灯具本质上属于电流驱动型。它们的发光强度大致与通过电流成正比。因此，可以采用不同的拓扑结构使用市电来驱动。拓扑结构选择的关键目标之一是确定最终应用的外形尺寸。小于15W的低功率LED灯主要针对现有灯具的改良应用。这意味着灯泡的形状必须与现有传统灯具相近。目前市售产品主要采用下面三种拓扑结构：

　　1.2.1LED与电阻串联

　　LED与电阻串联，电阻与市电直接相连。这种拓扑最简单。只要电源电压高于二极管正向电压之和，LED即导通。LED的最大电流由电阻值决定：其中n是LED的数量，Vf是其正向电压。

　　这个解决方案简单但效率不高。例如，一个12W的应用，其LED的最大电流可能达500mA.总正向电压将为24V.对于220V的交流市电，所需电阻值为574W.这个电阻在电流为500mA时将消耗143W功率。当然，我们可以考虑使用低电流二极管，但达到相同功率所需的Vf更高。这样做的直接后果是，开启时间大幅缩短，且会出现闪烁。

　　1.2.2降压式拓扑

　　降压式拓扑是最高效的拓扑结构之一。其基本原理如图5所示。