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推動(dòng)這類LED進(jìn)展的部分因素在于業(yè)界渴求優(yōu)化從交流主電源電壓到LED串電壓的電源轉(zhuǎn)換，同時(shí)簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)器電子電路。事實(shí)上，在某些情況下，它們被以“無(wú)驅(qū)動(dòng)器”的名義來(lái)推廣，因?yàn)槎O管橋和線性穩(wěn)壓器就能構(gòu)成簡(jiǎn)單的電路。但此方法有幾種缺點(diǎn)。由于在每個(gè)線路周期的部分時(shí)間內(nèi)，當(dāng)輸入電壓低于LED正向電壓時(shí)，LED處于關(guān)閉狀態(tài)，故需要更多的LED來(lái)產(chǎn)生所要求的流明輸出。此外，LED燈泡在100/120 Hz時(shí)呈現(xiàn)出超過(guò)100%的紋波。而在照明領(lǐng)域，低頻紋波對(duì)人們工作效率的影響問(wèn)題一直存在，業(yè)界仍在研究相關(guān)效應(yīng)，著手設(shè)定可接受的LED光源閃爍量指引，因?yàn)?a class="keylinka" href="http://www.a3766.cn/sell/search.php?kw=LED%E5%85%89%E6%BA%90" target="_blank">LED光源閃爍更令人敏感，不像鎢絲燈那樣持續(xù)發(fā)光。

圖1：典型高壓LED產(chǎn)品示例

采用升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)高壓LED

如果LED串能夠配置為正向電壓VF高于峰值交流電源電壓，那就就以使用升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)LED。輸出電壓必須高于施加的交流輸入峰值電壓。以最高額定電壓為265 Vac計(jì)，那么，適合此升壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用的LED最小電壓絕對(duì)值：265 Vac x √2 = 375 Vdc。

升壓轉(zhuǎn)換器能提供高功率因數(shù)及低總諧波失真(THD)，能進(jìn)行精確穩(wěn)流而無(wú)論LED正向電壓及交流線路電壓如何變化，還解決了紋波問(wèn)題，無(wú)須在設(shè)計(jì)中使用更多數(shù)量的LED來(lái)提供所要求的流明輸出。值得注意的是，許多低功率LED也可以配置為長(zhǎng)串形式，用于提供所要求的高壓，而這在諸如線性燈管等分布式照明應(yīng)用中尤其具備吸引力。

本文所建議的升壓轉(zhuǎn)換器提供恒定輸出電流，補(bǔ)償輸入線路電壓范圍及LED電壓和溫度變化。這驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)指引如下：

輸入電壓范圍：200 – 265 Vac

輸出電流：典型值30 mA

輸出電壓：典型值393 Vdc

能效：>88%

功率因數(shù)：>0.9

負(fù)載開(kāi)路保護(hù)

安森美半導(dǎo)體的升壓驅(qū)動(dòng)方案采用了NCP1075開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。NCP1075集成了700 V MOSFET及控制功能，采用節(jié)省空間的SOT-223或PDIP-7封裝。這單片開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器提供眾多保護(hù)功能，如帶定時(shí)器檢測(cè)的自動(dòng)恢復(fù)輸出短路保護(hù)(無(wú)須擔(dān)心輔助繞組耦合)、帶輔助繞組工作的自動(dòng)恢復(fù)過(guò)壓保護(hù)、交流輸入線路電壓檢測(cè)(增強(qiáng)低輸入電壓條件下的保護(hù))等。此外，這方案還提供內(nèi)置動(dòng)態(tài)自供電(DSS)功能，無(wú)需外部偏置元件。由于不要求偏置繞組，故升壓電感能夠使用現(xiàn)成的低成本磁性元件。

通常而言，電流模式轉(zhuǎn)換器必須利用模擬乘法器來(lái)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)。此設(shè)計(jì)示例中使用了簡(jiǎn)單的晶體管跟隨器來(lái)迫使轉(zhuǎn)換器降低交流主電源過(guò)零點(diǎn)附近的電流消耗。再結(jié)合輸入二極管橋之后的小型電容，這種控制方法設(shè)定主電源線路電流以跟隨施加的交流線路電壓波形，因而提供高功率因數(shù)。

圖2：基于NCP1075和NCP4328A的升壓LED驅(qū)動(dòng)電路圖。

LED穩(wěn)流是通過(guò)調(diào)制跟輸入正弦波過(guò)零點(diǎn)間隔的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)控制的。由于高功率因數(shù)轉(zhuǎn)換器中的大多數(shù)功率轉(zhuǎn)換出現(xiàn)在正弦波峰值附近，使用正弦波峰值附近的受控開(kāi)關(guān)平衡過(guò)零點(diǎn)附近的特性，就提供高功率因數(shù)及高穩(wěn)流精度。

恒流控制是使用與LED負(fù)載串聯(lián)的感測(cè)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電阻電壓由安森美半導(dǎo)體組合型恒壓/恒流控制器NCP4328A來(lái)處理。內(nèi)置參考為電流控制環(huán)路提供額定62.5 mV電平，并為電壓控制環(huán)路提供1.250 V電平。這些放大器內(nèi)部結(jié)合以提供緊湊型5引腳TSOP封裝中的單個(gè)輸出控制引腳。