上接《【錦上添花】：合理的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)可優(yōu)化LED照明》

         單級(jí)驅(qū)動(dòng)器

　　LED驅(qū)動(dòng)器的LinkSwitch-PH系列在一個(gè)單片IC上集成了一個(gè)額定功率為725V的MOSFET和一個(gè)連續(xù)導(dǎo)通模式、初級(jí)端脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器。該控制器可在單級(jí)內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)有源功率因數(shù)校正(PFC)和恒定電流輸出。LinkSwitch-PH系列所采用的初級(jí)端控制技術(shù)可提供高度精確的恒定電流控制，省去了光耦合器的需要且支持隔離回掃電源供應(yīng)（實(shí)現(xiàn)次要控制電路）中常用的電路系統(tǒng)，同時(shí)該控制器的PFC部分還省去了電解大電容器的需要。

　　LinkSwitch-PH系列可設(shè)置為調(diào)光或非調(diào)光模式。對(duì)于三端雙向可控硅相式調(diào)光應(yīng)用，基準(zhǔn)腳上連接了一個(gè)編程電阻器(R4)，電壓監(jiān)測(cè)腳上連接了一個(gè)4MΩ電阻器(R2+R3)以提供輸入電壓和輸出電流之間的線性關(guān)系，從而最大程度擴(kuò)大調(diào)光范圍。

　　連續(xù)導(dǎo)通模式具備兩項(xiàng)重要的優(yōu)勢(shì)：傳導(dǎo)損耗低（因此功效更高）和EMI信號(hào)低，后者可確保小型輸入EMI濾波器滿足EMI標(biāo)準(zhǔn)要求。LinkSwitch-PH內(nèi)用于切換頻率的高壓功率MOSFET中的內(nèi)置抖動(dòng)功能進(jìn)一步降低了濾波要求。而更小型的輸入EMI濾波器降低了對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的反應(yīng)阻抗，從而大大緩解了輸入電路振鈴效應(yīng)。

　　且由于LinkSwitch-PH采用其內(nèi)部基準(zhǔn)電源，穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步增強(qiáng)。對(duì)于可調(diào)光應(yīng)用，增加了有源阻尼器和分壓電路可確保極寬調(diào)光范圍內(nèi)穩(wěn)定、無(wú)閃爍的操作。恒流控制提供±25%的電壓擺幅，省去了控制LED正向電壓降的需要。此外，±5%的變量可確保一致的LED亮度。

　　14WLED設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了兼容標(biāo)準(zhǔn)的前沿三端雙向可控硅調(diào)光器、極寬的調(diào)光范圍(1000：1，500mA：0.5mA)、高功效(>85%)以及高功率因數(shù)(>0.9)目標(biāo)。這表明，與LED燈三端雙向可控硅調(diào)光相關(guān)的問(wèn)題是可以克服的，它甚至簡(jiǎn)化了可調(diào)LED燈驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程。

　　可見(jiàn)閃爍

　　閃爍問(wèn)題不單純是由調(diào)光器引起的，事實(shí)上任何類型的光源均會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)閃爍。與傳統(tǒng)熒光燈和HID燈相比，設(shè)計(jì)合理的LED燈和照明器可有效改善這一現(xiàn)象。

　　無(wú)故閃爍的燈光會(huì)給人帶來(lái)不適感，長(zhǎng)期暴露其中可能會(huì)引起頭痛、眩暈、心神不安以及視力下降等。研究表明，可見(jiàn)閃爍（通常發(fā)生在3-70Hz范圍）比不可見(jiàn)閃爍對(duì)人體的不利影響更大。對(duì)于辦公室、學(xué)校和醫(yī)院等人們長(zhǎng)期停留的照明應(yīng)用，必須確保所有光源無(wú)可見(jiàn)閃爍。

　　與頻率一樣，調(diào)制深度也是影響閃爍感知水平的另一因素。調(diào)制深度的計(jì)算方式是(Lmax–Lmin)/(Lmax+Lmin)，其中L為亮度。因此調(diào)制深度越低，閃爍越少。研究表明，100Hz條件下熒光燈可引發(fā)頭痛的調(diào)制深度約為35%。

　　金屬鹵化物燈等傳統(tǒng)光源在其整個(gè)使用壽命周期內(nèi)均有可能出現(xiàn)閃爍，與此不同的是，利用自身電流驅(qū)動(dòng)的LED燈就不會(huì)閃爍。但是，LED驅(qū)動(dòng)器特性或電源供應(yīng)也有可能引發(fā)閃爍問(wèn)題。例如，具備驅(qū)動(dòng)器功能的開(kāi)關(guān)電源(SMPS)輸出中可能包含低頻諧波電流和高頻噪音/紋波。大紋波和不一致的紋波電流會(huì)使燈具閃爍。

　　反饋與閃爍

　　對(duì)于SMPS中的單級(jí)有源功率因數(shù)校正拓?fù)涠?，要保持較低的諧波失真，功率反饋回路的響應(yīng)速度必須很慢，但這也會(huì)導(dǎo)致燈光閃爍。因此需要使用負(fù)反饋電路來(lái)消除這些信號(hào)。SMPS的穩(wěn)定性取決于負(fù)反饋電路設(shè)計(jì)的閉合回路增益和相位裕度。

　　通過(guò)光耦與功率因數(shù)校正電路的運(yùn)算放大器反饋構(gòu)成合適的額負(fù)反饋電路，以控制MOSFET持續(xù)導(dǎo)通時(shí)間。若負(fù)載電流增加，MOSFET接通持續(xù)時(shí)間將適當(dāng)調(diào)整以在整個(gè)操作周期提供一致的輸出電壓。如前所述，降低調(diào)制深度和提高調(diào)制頻率可最小化閃爍問(wèn)題對(duì)人體的影響。

　　在今天的照明市場(chǎng)，由于舒適度和上述操作原因，消除可見(jiàn)閃爍的壓力要比不可見(jiàn)閃爍高很多。因此，設(shè)計(jì)合理、閃爍問(wèn)題最少化的LED燈具可取代熒光燈，為用戶提供更高品質(zhì)的照明體驗(yàn)。

　　包含磁性鎮(zhèn)流器的熒光燈管使用兩倍的供應(yīng)頻率（通常為100Hz或120Hz），但隨著使用時(shí)間變長(zhǎng)，電流兩端出現(xiàn)的閃爍可能不均等，從而導(dǎo)致燈光出現(xiàn)可見(jiàn)閃爍。

　　AvagoTechnologies全球產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理KeeYeanNg認(rèn)為，對(duì)于目前市面上設(shè)計(jì)合理的燈具而言，閃爍根本算不上大問(wèn)題。據(jù)悉，該公司眾多銷售LED燈具的客戶均未曾收到過(guò)有關(guān)閃爍問(wèn)題的報(bào)告。

　　電源供應(yīng)是關(guān)鍵點(diǎn)

　　歸根結(jié)底，電源或驅(qū)動(dòng)器才是許多LED設(shè)備問(wèn)題的潛在根源，雖然LED的選擇也同樣重要。事實(shí)上，Cree公司銷售開(kāi)發(fā)經(jīng)理DavidCox認(rèn)為，閃爍和輸出變化問(wèn)題與LED本身的設(shè)計(jì)并無(wú)太大關(guān)系，問(wèn)題可能出在電流質(zhì)量上。“問(wèn)題根源在于電流質(zhì)量、電源供應(yīng)以及我們?nèi)绾螌⒛芰哭D(zhuǎn)換到LED上”。X-Lamp系列是Cree完整的白色/彩色LED產(chǎn)品組合，提供成熟的白點(diǎn)穩(wěn)定性、高達(dá)50，000小時(shí)的L70使用壽命以及電氣隔離的熱路徑，可以很好地例證出色照明級(jí)LED所應(yīng)具備的性能，即不僅僅是更高的功率輸出而已。

　　此系列產(chǎn)品經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，可為室外照明、移動(dòng)和個(gè)人照明、室內(nèi)射燈、展示照明、建筑、交通甚至急救車照明等應(yīng)用提供一致的輸出。此外，對(duì)于要求苛刻的用戶，X-Lamp還可以提供無(wú)閃爍的性能體驗(yàn)。

　　照明器開(kāi)發(fā)商需要使用專為照明應(yīng)用設(shè)計(jì)的照明級(jí)或更高功率LED，假若選擇得當(dāng)，閃爍問(wèn)題將不再與LED本身設(shè)計(jì)有關(guān)，而僅與電源和控制方法相關(guān)。