摘  要： 低功率LED設計的挑戰(zhàn)在于實現(xiàn)由監(jiān)管標準設定的電源調節(jié)、 由監(jiān)管標準指導的能量變換以及通常由市場接受度設定的有效負載控制（其中包括調光保真度）這三者的平衡。 FL7730和FL7732能較好地取得這種平衡，用一個電路即可執(zhí)行全部三項功能。
關鍵詞： MOSFET；LED驅動；低功率；能量轉換；調光

    低功率LED解決方案通常由單串LED或至少有一個單輸入和輸出控制點的LED驅動器構成。 這些驅動器必須執(zhí)行LED電源的基本功能，例如電源調節(jié)、能量轉換以及負載控制。高功率解決方案通常針對這些功能采用專門的電路。出于成本和空間的考慮，35 W以下的低功率解決方案（例如燈泡）必須用盡可能少的電路執(zhí)行全部三項功能。
    低功率LED設計的挑戰(zhàn)在于實現(xiàn)由監(jiān)管標準設定的電源調節(jié)、由監(jiān)管標準指導的能量變換以及由市場接受度設定的優(yōu)先的負載控制（其中包括恒流調節(jié)和調光保真度）。FL7730和FL7732能較好地取得這種平衡，用一個電路即可執(zhí)行全部三項功能。通過這些解決方案，全部三項功能之間有顯著的相互作用。為了解這些解決方案，將從最高階開始重點關注電能調節(jié)和電能轉換。負載控制的相互作用確實參與了電源調節(jié)，但是為了滿足電源調節(jié)標準和市場要求，了解如何實現(xiàn)電源調節(jié)（例如EMI要求和功率因數(shù)）就顯得很重要了。接下來是了解負載控制，例如故障保護、恒流控制和調光。
    反激用于大多數(shù)低功率隔離LED電源，然而并非所有反激都是類似的。對反激進行操作和調節(jié)會影響系統(tǒng)性能和成本。用于低功率電源的典型反激電路并無功率因數(shù)校正，通常在橋接整流器之后具有高電壓電解電容。這些電源通常是次級端調節(jié)(SSR)，即它們擁有光電耦合器、基準電壓和1 kHz的快速環(huán)路帶寬，從而對負載電荷作出反應。該類型的反激不適合LED照明，原因在于反激線路并無功率因數(shù)校正，且通常以恒電壓電源進行設置，而LED更適合恒定電流的驅動。 
 
    該方法通常利用SSR恒電流控制方案，該方案直接測量負載電流和電壓。盡管測量負載電流時會造成功耗，但是可實現(xiàn)幾個百分點的良好恒流控制。另外，還需要光電耦合器。這些電源工作時采用的是20 Hz左右的緩慢反饋環(huán)路，由于它們并非動態(tài)的，因此可針對LED負載實現(xiàn)良好的工作性能。而經典反激中高電壓電解電容執(zhí)行的能量儲存通過低電壓（LED燈串電壓）電容得以完成。
    為解決單級反激式PFC的成本限制，有些方案嘗試采用具有無源PFC的初級端調節(jié)(PSR)反激。該方法可減少SSR上的功耗以及MOSFET上的電壓應力，然而該過程使用的是高壓電容和初級端的其他部件，對功率因數(shù)、壽命和尺寸有所限制。

    由式(2)可知，輸出電流是由二極管峰值電流和變壓器存儲能量的放電時間所決定的。輸出電流(Iout)即穩(wěn)態(tài)二極管電流平均值，使用峰值電感電流和電感電流放電時間(Tdis)進行估算，其中電流由在MOSFET源極處的電流感測電阻測得，電感電流放電時間則由VS引腳測得。因為輸出電流(Iout)是穩(wěn)態(tài)二極管電流的平均值，因此正確選擇電流感測電阻(RCS)可測得峰值檢測電路的峰值漏極電流值。Iout可根據(jù)電感器放電時間計算得出，并且能夠在VS引腳內測得。當二極管電流趨向于零時，VS引腳上的電壓會迅速開始下降，這些測量值和已知的轉換周期(TS)是TRUECURRENT控制模塊的主要因素。
    該輸出信息同精確的內部參考相比較，從而產生一個誤差電壓(VCOMI)，它可以確定恒流模式操作中MOSFET(Q1)的占空比。FL7732和FL7730正是通過這一創(chuàng)新技術精確控制恒流輸出的。圖2和表1所示為來自評估板的測量結果，由此可知，寬輸出電壓范圍（11 V～28 V）內的恒流偏差在達到每個線路輸入電壓時小于2.1%。

    照明新增的第一個關鍵功能是線路補償器，它接收來自VS引腳的線路電壓信息并用其來修改峰值電流電路。該創(chuàng)新解決方案可在整個輸入電壓范圍內實現(xiàn)極端緊密的容差和恒流調節(jié)。圖2和表2所示為來自評估板的測量結果，結果顯示，寬線路調節(jié)(90 V～265 V)中的恒流偏差在達到額定輸出電壓(24 V)時小于2.1%。

    照明的第二個關鍵功能是調光控制。如圖3所示，利用一個置于FL7730的調光引腳上的簡單電阻分壓器網絡和RC過濾器將AC線路電壓的占空比轉換為DC電壓。一個雙角度控制模塊用于偏置電流感測測量值，并作為TRUECURRENT計算模塊的輸入。與用特定調光角度進行的高度調光控制相比較，它將等于低RMS輸入電壓。用該方法控制LED強度簡單而有效，并幾乎對所有形式的調光控制都有用，甚至對最具難度的基于TRIAC的調光也有用?；蛘?，采用更簡單的DC輸入解決方案或PWM輸入解決方案，它們都可以被濾波從而產生一個DC電壓。調光引腳(引腳5)上各電壓之間的關系如圖4所示。

    負載控制和調光的更多詳情將在以后的文章中作出說明。基于TRIAC的調光的更多詳情，可參見應用指南 http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-9745.pdf。