一種替代鹵素?zé)舻墓?jié)能和高性能方案解析

　　節(jié)能 作為鹵素?zé)舻囊环N堅(jiān)固、節(jié)能和高性能的替代方案，LED 在 24VAC 和 12VAC 照明系統(tǒng)中得到了越來越多的使用。負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng) LED 的電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)具有一個(gè)高功率因數(shù) （高于 90% 以滿足被業(yè)界普遍接受的綠色標(biāo)準(zhǔn)），應(yīng)擁有高效率，使用極少的組件，并應(yīng)在運(yùn)行時(shí)保持很低的溫升。它們不需要隔離。

　　一款可滿足上述要求的解決方案整合了一個(gè)整流器電橋和一個(gè)電流控制型同步升壓 / 降壓型轉(zhuǎn)換器。具體而言，可將一個(gè)同步四開關(guān)降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器與一個(gè)四開關(guān)理想二極管整流器電橋配對(duì)使用以驅(qū)動(dòng)高功率 LED；較低功率的解決方案可采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的二極管橋。這兩種解決方案皆示于此。

　　LT3791 60V 四開關(guān)同步降壓-升壓型控制器 IC 能把恒定的電流 （DC 或脈動(dòng)） 驅(qū)動(dòng)至一個(gè)高功率 LED 燈串中。該器件具有一個(gè)輸出電流反饋環(huán)路和一個(gè) CTRL 調(diào)光輸入引腳，前者用于驅(qū)動(dòng)恒定電流流過一個(gè) LED 燈串，而后者則可連接至一個(gè)整流器電橋的 120Hz 半正弦波輸出以產(chǎn)生一個(gè)高功率因數(shù)脈動(dòng) LED 電流輸出。

　　LT4320 是一款理想二極管整流器電橋，其可取代 4 個(gè)典型的整流器二極管來驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) MOSFET，從而實(shí)現(xiàn)從 60Hz 24VAC 輸入至 24VRMS 120Hz脈動(dòng)輸出的極高效率轉(zhuǎn)換。當(dāng)電流達(dá)到 5A 及更高時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)整流器電橋中的二極管將耗散大量的功率并升溫。LT4320 通過驅(qū)動(dòng)低電阻外部 N 溝道 FET 來幫助高功率 AC 應(yīng)用以高效率和低溫升的方式運(yùn)行。

　　98.1% 的功率因數(shù)

　　圖 1 示出了一個(gè)直接采用 24VAC 以 98.1% 的功率因數(shù)運(yùn)作的 LED 驅(qū)動(dòng)器。其能夠在 LED 電流峰值為 4.4A 的情況下以 120Hz 脈動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)高達(dá) 25V LED。在 120Hz 頻率下，人眼察覺不到光的脈動(dòng)并認(rèn)為光線的亮度是恒定的。圖 2 示出了高功率因數(shù) 24VAC 輸入電壓和電流波形。120Hz 脈動(dòng) LED 電流波形示于圖 3。

　　圖 1：24VAC至60W LED驅(qū)動(dòng)器 （等效于600W鹵素?zé)簦?具有高功率因數(shù)和高效率

　　圖 2：60Hz 24VAC 輸入波形

　　圖 3：120Hz 脈動(dòng) LED 驅(qū)動(dòng)器波形