關(guān)于可調(diào)光LED驅(qū)動器的方案探討
TRIAC調(diào)光器的缺點
現(xiàn)有的大多數(shù)調(diào)光器一般可采用前沿切相方式工作,采用一個非常簡單的基于三端雙向可控硅開關(guān)的電路。這些調(diào)光器最初設(shè)計只是與作為電阻負載的白熾燈一起使用。
三端雙向可控硅開關(guān)器件是一個半導(dǎo)體開關(guān),它只有當(dāng)給其第三個門極加脈沖使其觸發(fā)之后,其兩個主要端子之間可以任何一個方向傳導(dǎo)電流。這個脈沖可以具有任意一個極性,因此易于通過一個基本的RC計時電路進行創(chuàng)建。其工作原理包括
在AC線周期的一個點上觸發(fā)三端雙向可控硅開關(guān),這樣它將一直導(dǎo)通到周期的結(jié)束,周期結(jié)束時線性電壓降為零,接著流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)電流也將為零,三端雙向可控硅開關(guān)會再次關(guān)閉。三端雙向可控硅開關(guān)器件具有最小的額定保持電流,低于這個電流,開關(guān)將關(guān)閉。調(diào)節(jié)電路中的電位器控制調(diào)節(jié)器電路中三端雙向可控硅開關(guān)的開通點,并且通過實現(xiàn)調(diào)光改變整體的平均AC電流。
然而,即使它們包括一個功率因數(shù)校正前端,LED轉(zhuǎn)換器和其它電源或電子鎮(zhèn)流器也不會成為調(diào)光器的純電阻負載。當(dāng)調(diào)光水平被降低時,調(diào)光器中的三端雙向可控硅開關(guān)可能會不規(guī)律被激發(fā)或錯過開關(guān)周期。影響這種性能的因素非常復(fù)雜,由于我們已經(jīng)找到了一個簡單的解決方案,可以在多級系統(tǒng)中最大程度的克服這種問題,因此在這里沒有必要進行深入分析。
無需將降壓變壓器的初級側(cè)中的整流換向電感器返回到電容分壓器的中點,電流即可以通過一個DC分隔電容器流回到線輸入。這就在AC線循環(huán)結(jié)束前,提供了少量的額外電流,這些電流將使三端雙向可控硅開關(guān)處于開啟狀態(tài),并使其在所要求的調(diào)光范圍內(nèi)運行。這一解決方案通過利用那些將被浪費的電流,通過基于三端雙向可控硅開關(guān)的調(diào)光器幫助調(diào)光。(圖3)
圖3:前端和帶有調(diào)光電荷泵的半橋。
利用這種方式調(diào)光是切實可行的,因為隨著調(diào)光級別的降低,前端級的輸出總線電壓也在降低。這就使得次級電壓也下降,由于LED負載有固定的總壓降,電壓中的一個微小變化也將引起電流以及光輸出的巨大變化。
通過這種方式,實現(xiàn)了LED的線性調(diào)光,由此滿足了更為復(fù)雜的PWM調(diào)光電路的要求并避免了可能的專利侵權(quán)。盡管調(diào)光器兼容性需要損失一定的效率,但多級配置仍是更高性能LED驅(qū)動器設(shè)計的絕佳選擇。
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