實(shí)現相位可調光低紋波 LED 驅動(dòng)器的最低成本方法是什么？不是開(kāi)關(guān)穩壓器，而是支持動(dòng)態(tài)負載的線(xiàn)性穩壓器。這里有一些與使用線(xiàn)性離線(xiàn) LED 驅動(dòng)器解決方案有關(guān)的最常見(jiàn)問(wèn)題。

TPS92411 功能方框圖

1. 為什么照明設計人員要使用電解質(zhì)電容器？沒(méi)有那種元件能以電解質(zhì)電容器的價(jià)位提供相應的大容量存儲。如果在制造和裝配過(guò)程中經(jīng)過(guò)精心挑選、采購和處理，它們可能會(huì )非�？煽�。事實(shí)上，認為電解質(zhì)電容器是 LED 驅動(dòng)器系統中可靠性最差的元件的這種觀(guān)點(diǎn)是錯誤的，因為有四至六種其它元件比電解質(zhì)電容器更容易引起穩定性問(wèn)題。電解質(zhì)電容器的使用壽命終結時(shí)間通常定義為在電容降低 50% 或等效串聯(lián)電阻 (ESR) 提高一倍的時(shí)候，（ESR 的翻倍在這里幾乎沒(méi)什么影響，但電容器的使用壽命接近終結時(shí)間，因此它可能不會(huì )提升 1 倍）。電解質(zhì)產(chǎn)品的大多數問(wèn)題在于低成本反激式電源（例如低成本的 PC 電源）可將極高的紋波送入有時(shí)高達 85°C 的短使用壽命器件中。通過(guò)大量研究和計算可得出電解質(zhì)產(chǎn)品的實(shí)際平均使用壽命。設計一款在 85°C 以下工作溫度下滿(mǎn)足 50KHrs 應用需求的燈泡電路并不難。請注意，提供三個(gè)電容器不會(huì )將使用壽命縮短 1/3，這是一種損耗機制，因此使用壽命確實(shí)不會(huì )縮短。還應注意，反激式／升壓燈泡電源中薄弱環(huán)節的電解質(zhì)電容器一般是偏置電源。小直徑電解質(zhì)產(chǎn)品使用壽命更短。問(wèn)題的關(guān)鍵是：電解質(zhì)電容器在使用壽命臨近結束時(shí)不會(huì )爆漿，如果您的電路在設計上能經(jīng)受電容降低和電阻升高，那可能就沒(méi)有問(wèn)題。

所有單級功率因數校正 LED 電源設計都將需要電解質(zhì)電容器來(lái)減少紋波。電源是不是開(kāi)關(guān)模式的不重要，但必須將線(xiàn)路頻率紋波降低 2 倍。當然，不同的拓撲可提供更好的紋波性能，但現實(shí)情況是市場(chǎng)需要極低成本的電源解決方案，用于替代電燈。因此，我在這里給持否定態(tài)度的人提一個(gè)問(wèn)題：告訴我們大家一種不使用電解質(zhì)電容器但總體材料清單成本不足 1.50 美元的低紋波單級功率因數校正 LED 驅動(dòng)器，因為這是市場(chǎng)需要的。

對于單級功率因數校正設計的能量存儲需求，經(jīng)證實(shí)德州儀器 (TI) 采用 TPS92411 的浮動(dòng)開(kāi)關(guān)架構在存儲要求方面與其它單級設計相同。

2. 取消磁性組件電容器及濾波器電容器有何意義？這樣做有很多優(yōu)勢。首先是成本。硅、塑料和銅比大部分材料要便宜，尤其是鐵磁材料。因此，可以放心大膽地說(shuō)，在一切都確定時(shí)，解決方案包含的硅材料越多、其它“東西”越少，它就越便宜。此外，就調光性能而言，相位調光的主要問(wèn)題之一是在調光器中的濾波器電路與開(kāi)關(guān)穩壓器的輸入濾波器之間存在諧振。即使是低 EMI 的升壓穩壓器，也需要一款至少兩個(gè)極點(diǎn)的 EMI 濾波器。預先最大限度地減少電抗組分，在大多數情況下都能顯著(zhù)改善調光性能、減少閃爍幾率。因此，去掉開(kāi)關(guān)穩壓器及其相關(guān)磁組件具有極大的優(yōu)勢（還有易于設計、易于通過(guò)認證以及易于通過(guò)傳導與輻射 EMI 認證等優(yōu)勢）。

3. 我能使用低成本 TRIAC 調光器通過(guò) TPS92411 實(shí)現 5-100% 的調光嗎？絕對沒(méi)有問(wèn)題，實(shí)際效果非常好，比大部分開(kāi)關(guān)解決方案還好。

4. TPS92411 有助于達到與變壓器隔離開(kāi)關(guān)模式驅動(dòng)器相同的 UL 認證／LED 安全隔離標準嗎？我們（行業(yè)）最初采用完全隔離的方案，因為我們沒(méi)有實(shí)施非隔離技術(shù)所需的材料，那個(gè)時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了。在北美，現已很少有人仍在使用隔離式驅動(dòng)器，因為非隔離式驅動(dòng)器能改善總體系統成本與整體效率。請注意國際化 230V 解決方案，以盡快進(jìn)行該技術(shù)升級。

5. TPS92411 能像一般恒流驅動(dòng)器那樣適用于各種電壓／電流組合嗎？能否在同等條件下提供選擇任何串聯(lián)／并聯(lián)燈串電壓的相同靈活性嗎？歸根結底還是成本問(wèn)題�？紤]可調光性以及效率和成本優(yōu)化時(shí)，沒(méi)有哪種單級低成本驅動(dòng)器不經(jīng)過(guò)調整就能驅動(dòng)各種負載。一定要注意，我們并沒(méi)有說(shuō)線(xiàn)性解決方案（例如基于 TPS92411 的解決方案）在所有方面都強于所有開(kāi)關(guān)模式解決方案，這也不是我們的目的。我們的努力方向是為市場(chǎng)提供各種用于權衡性能、成本和復雜性的解決方案，我們相信這些線(xiàn)性解決方案會(huì )在具有適當性能的低成本解決方案中扮演重要角色。

6. 我可否進(jìn)行一項設計，然后像使用開(kāi)關(guān)一樣，通過(guò)簡(jiǎn)單的電流傳感電阻器調整它的最后功率級，以確保針對我的散熱系統優(yōu)化功率級？是的，當然可以。

7. TPS92411 可通過(guò) 90 至 130V AC 電壓高效工作嗎？可以，能實(shí)現 85% 的效率，線(xiàn)路電壓增加后會(huì )有所降低，但降幅不會(huì )太大。在這種寬泛電壓下，應該有大約 3% 的下降（添加一個(gè)功率級可將效率提高到 88% 以上，但這需要考慮性?xún)r(jià)比問(wèn)題）。

8. 我聽(tīng)說(shuō)這種拓撲不適合商用燈具目前所需的 0-10V DMX 或 DALI 調光方案，是真的嗎？沒(méi)有哪個(gè)單級功率因數校正 LED 驅動(dòng)器不花很大代價(jià)就能在較高頻率下進(jìn)行脈寬調制，否則，就會(huì )產(chǎn)生紋波和其它頻閃問(wèn)題。但它們可以進(jìn)行模擬調光，而且該拓撲也可以。大部分通信線(xiàn)路必須進(jìn)行輸入輸出電流隔離，該架構不會(huì )阻礙相應的正確實(shí)施。

如欲了解有關(guān) TI 浮動(dòng)開(kāi)關(guān)架構與 TPS92411 的更多詳情，敬請點(diǎn)擊這里。歡迎點(diǎn)擊這里觀(guān)看視頻，了解 TPS92411 如何通過(guò)取消對電感器或變壓器的需求來(lái)簡(jiǎn)化 LED 燈具設計。