基于LED照明应用的无闪烁调光实现

　　对可控硅控制器来说，白炽灯的阻抗非常低，因此不会出现振荡。相反，LED驱动器具有高阻抗，而且其输入EMI滤波电路由电容和电感组成。在每个半周期，当可控硅导通时就会出现浪涌电流，最糟糕的情况是，在90°导通角下输入电压达到最大值。如果振荡导致电流降到IH以下，可控硅将关断(图3)。

　　图3:输入EM滤波器引起的电流振荡

　　当可控硅关断时，R1和R2对DIAC(图2)重新充电至击穿阈值。DIAC然后导通TRIAC,重新开始下一开关周期。结果是在同一输入线路周期内多次重启动可控硅(图4)。

　　图4:可控硅因振荡多次重启动

　　为避免出现与可控硅调光相关的问题，LED驱动器必须满足LED负载非常不同的要求，同时还得与专为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。

　　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。电路自身所产生的传导EMI必须达到最低水平，使输入滤波器尽可能地小。此外，驱动电路必须控制功率因数。LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W(2010年)。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W,寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm/W,寿命小于8000小时，T5荧光灯则为96lm/W,寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED光效可以超过150lm/W,寿命可大于100000小时。有人还预测，未来的LED寿命上限将无穷大。

　　LED驱动器控制

　　很显然，LED驱动器采用标准反激式拓扑结构是绝对不行的，必须使用专用的LED驱动器。图5和图6可以说明这一点。

　　图5:使用TOPSwitch-HX的标准反激式电路

　　图5所示为使用PowerIntegrations(PI)的TOPSwitch?-HX控制器设计的恒流输出反激式电源。输出电压由输出端的齐纳二极管决定。这样可通过光耦器向控制器提供反馈信号。TOPSwitch-HX控制器在输入C处收到电压反馈信号后，会调整集成高压功率MOSFET开关的占空比，以维持要求的输出。

　　可以对电路进行配置，使其提供恒流输出，以便成功驱动LED灯。但是，无法实现可控硅相位角检测和功率控制。

　　图6:专用于恒流LED负载的反激式电源