罗姆LED照明用驱动器IC[2]

　　这次开发的BD555AKFV采用数字电源控制技术，不增加外接元器件的数量，只需检测线圈的电流即可解决上述课题。(图4)

　　图4 带可控硅调光的LED照明用驱动器IC BD555AKFV 框图

　　由于采取数字电源控制，与输入、输出电压无关，可以实现对LED电流的平均值进行控制(图2)。它是对线圈电流进行采样(A/D转换)从而数字化，根据采样数据进行峰值电流的运算以使LED电流的平均值保持恒定。然后，将此运算结果进行D/A转换，反馈到检测峰值电流的比较电路(图3-2)。罗姆使用这种方法从而完全实现了数字控制，这属于业界首创。

　　虽然开关电源采用的数字电源控制方式备受关注，但因为通常要使用DSP而存在“电路规模大(成本高)”、“功耗大”等问题，难以应用于LED小型照明。BD555AKFV特别针对LED照明功能开发出专用逻辑，解决了数字电源的弱点——电路、功耗增大的问题。

　　数字电源控制的特点是除了平均电流控制功能之外还可以有效地利用调光功能。“BD555AKFV”与“可控硅调光”、“PWM调光”和“线性调光”3种调光方式兼容，能够适应具备多种调光功能的照明器具。

　　带可控硅调光功能的LED照明用驱动器IC

　　业内存在让LED照明灯与原有照明器具所用的调光器组合使用的需求。原有的调光器是使用可控硅等开关元件截取交流输入电压的一部分，根据它的相位角来调节亮度的调光方式，被称为可控硅调光器。

　　可控硅调光器在可控硅处于导通状态时必须使保持电流持续流通;一旦保持电流下降，可控硅便关断了。由于LED照明灯与原有照明灯相比，功耗极低，所以使可控硅的保持电流下降，调光器就往往会因此而不定期关断从而发生闪变(闪烁)现象。(图5)

　　图5 可控硅误动作时的波形

　　为了防止出现这种闪烁现象，需要有能够确保保持电流恒定的泄放电路，各制造厂商采用各种各样的方式构成泄放电路。BD555AKFV内置有罗姆独创的泄放电路，采取了避免无谓损失的措施。

　　但是，即使装载了确保保持电流恒定的泄放电路，还是有不能防止可控硅调光器引发误动作的情况出现。其原因是因为可控硅接通时使输入电容充电的冲击电流会造成大的瞬变，保持电流瞬间下降从而造成可控硅关断(图6)。

　　图6 可控硅接通时的顺变电流

　　采取防止瞬变的措施会致使效率下降，此课题不是可以简单解决的。罗姆对突然发生的瞬变所采取的应对方法是利用数字控制避免产生闪变。

　　传统方式是把经过电容变成平滑的可控硅相位角检测电压输入到调光解码器。

　　电容虽然有滤除瞬变造成的误动作的效果，但无法完全消除100Hz/120Hz低频区发生的误动作，还是会有闪变。

　　BD555AKFV在IC内部装置有数字滤波器，解决了上述问题。BD555AKFV对相位角进行采样，将数字的样值存入存储器。在调节调光亮度之前使样值通过特别针对可控硅调光而设计的数字滤波器，完全屏蔽可控硅调光器突然发生的误动作生成的差错值，防止闪变。(图7)

　　图7 可控硅调光器误动作时BD555AKFV的LED电流波形

　　今后

　　罗姆开发出最适合形式多样的LED照明器具的LED驱动器IC,有助于LED照明的普及。以这次介绍的数字电源技术与调光技术为主，今后还打算利用各种技术，形成内置功率改善电路等品种丰富可供用户根据各种不同用途进行选择的产品线。

　　编辑：Sophy