LED照明的電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(08-100)

　　當(dāng)輸入和輸出電壓幾乎相等時，該電路的好處是開關(guān)和電感器電流也近乎等同于輸出電流。電感紋波電流也趨向于變小。即使該電路中有四個電源開關(guān)，通常效率也會得到顯著的提高，在電池應(yīng)用中這一點至關(guān)重要。圖3中還顯示了SEPIC拓?fù)洌祟愅負(fù)湟筝^少的FET，但需要更多的無源組件。其好處是簡單的接地參考FET驅(qū)動器和控制電路。此外，可將雙電感組合到單一的耦合電感中，從而節(jié)省空間和成本。但是像降壓-升壓拓?fù)湟粯?，它具有?ldquo;降壓或升壓”和脈動輸出電流更高的開關(guān)電流，這就要求電容器可通過更大的RMS電流。

　　圖3降壓或升壓型以及SEPIC拓?fù)涮峁┝烁叩男?/p>

　　出于安全考慮，可能規(guī)定在離線電壓和輸出電壓之間使用隔離。在此應(yīng)用中，最具性價比的解決方案是反激式轉(zhuǎn)換器(請參見圖4)。它要求所有隔離拓?fù)涞慕M件數(shù)最少。變壓器匝比可設(shè)計為降壓、升壓或降壓-升壓輸出電壓，這樣就提供了極大的設(shè)計靈活性。但其缺點是電源變壓器通常為定制組件。此外，在FET以及輸入和輸出電容器中存在很高的組件應(yīng)力。在穩(wěn)定照明應(yīng)用中，可通過使用一個“慢速”反饋控制環(huán)路(可調(diào)節(jié)與輸入電壓同相的LED電流)來實現(xiàn)功率因數(shù)校正(PFC)功能。通過調(diào)節(jié)所需的平均LED電流以及與輸入電壓同相的輸入電流，即可獲得較高的功率因數(shù)。

　　圖4反激式轉(zhuǎn)換器可提供隔離和功率因數(shù)校正功能

　　調(diào)光技術(shù)

　　需要對LED進(jìn)行調(diào)光是一件很平常的事。例如，可能需要調(diào)節(jié)顯示屏或調(diào)節(jié)建筑燈的亮度。實現(xiàn)此操作的方式有兩種：即降低LED電流或快速打開LED再關(guān)閉，然后使眼睛最終得到平衡。因為光輸出并非完全與電流呈線性關(guān)系，因此降低電流的方法效率最低。此外，LED色譜通常會在電流低于額定值時發(fā)生改變。請記住：人對亮度的感知成指數(shù)倍增，因此調(diào)光就需要電流出現(xiàn)更大的百分比變動。因為在全電流下，3%的調(diào)節(jié)誤差由于電路容差緣故可在10%的負(fù)載下放大成30%甚至更大的誤差，因此這會對電路設(shè)計產(chǎn)生重大的影響。盡管存在響應(yīng)速度問題，但通過脈寬調(diào)制(PWM)來調(diào)節(jié)電流仍更為精確。當(dāng)照明和顯示時，需要100Hz以上的PWM才能使人眼不會察覺到閃爍。10%的脈沖寬度處于毫秒范圍內(nèi)，并且要求電源具有高于10kHz以上的帶寬。

　　結(jié)論

　　如表2所示，在許多應(yīng)用中使用LED正變得日益普遍。它將會采用各種