电源知识|挑战对离线LED拓扑的选择(1)

安防之家讯：在考虑使用LED驱动器将AC输入电压转换为用于LED负载的恒定电流源的拓扑时，将LED应用分为三种功率水平是有帮助的：(1)低功率应用。要求输入低于20W，例如灯条、R灯和白炽灯的替换品;(2)中等功率应用。输入最高为50W，例如天花板筒灯和L灯;(3)高功率应用。要求输入高于50W，例如标牌灯或街灯。设计人员在这三种功率范围内面对不同的挑战组合，包括成本、安装LED驱动器的空间、效率、设计复杂性、功率因数、平均失效时间(mean-time-to-failure,MTTF)以及可靠性，上述只是诸多挑战中的一些。本文将推荐在这三种基本功率范围内使用的基本拓扑以应对设计挑战。

低功率解决方案面向小尺寸照明灯应用，这些应用要求安装LED驱动器的设计体积小，通过控制流过LED的电流来达到稳定的光辐射，并具有高效率和低成本。为了符合“能源之星(EnergyStar)”对于照明器具的规划要求，对于住宅灯具的功率因数必须≥0.7，并且对于输入功率大于5W的商业应用，功率因数必须≥0.9。

(1)如果不需要LED驱动器隔离，降压调节器拓扑具有最低的BOM成本，因而是可以考虑的低成本解决方案。图1为非隔离降压拓扑示例，包括了功率因数校正和调光能力，仅有一个磁性元件(一个简单电感)和一个单一MOSFET/二极管对，用于降压功率转换。如果输入电压高于LED负载所需的输出电压，此拓扑为最佳选择。

图1带有PFC的非隔离降压转换器

在需要隔离LED驱动器时，一个好的拓扑选择就是初级端调节(primary-sideregulated，PSR)反激拓扑;图2是一个PSR反激LED驱动器示例。无需次级端反馈，可以降低成本，因而此拓扑的元件数目较少，可以实现良好的恒定电流调节。控制器中可以集成MOSFET以减少BOM数目及减少印刷线路板空间。因无需使用用于次级反馈的光隔离器PSR反激的可靠性得以提高。

图2初级端调节转换器

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