驱动用于照明的高亮度LED

引言

照明领域中鲜有如最近出现的高亮度LED这样的技术，拥有能够改变整个行业的潜力。本文将讨论使用交流市电驱动这类LED的方法，涉及功率因数校正 (PFC)、功率MOSFET设计的发展趋势，以及实现低成本、大规模照明所需的保护功能。

当今美国总能耗的22%用于照明。能源的高成本一直在推动更新、更高效照明技术的发展。随着当今高亮度和超高亮度发光二极管 (LED) 的流明/瓦特比的提高，人们已看到大幅降低照明能耗的希望。LED自问世起就充当各种低亮度产品中白炽灯或荧光灯的一种替代产品，用于这类半导体的驱动电路中。
由于高亮度LED的光输出强度取决于流经它的DC电流，人们广泛采用控制多颗LED串联PWM控制恒流输出的方法。本文将深入讨论如何使用FAN7529 (一种低价，采用流行的SO-8封装的PFC IC) 来实现这种PWM方案。

FAN7529 SO-8 PFC IC的特点

按照法律规定，所有超过一定功率的照明电器插座都必须配置功率因数校正方案。例如，欧洲的EN61000-3-2法规要求所有25W以上的照明电路配置PFC方案。最流行的方法是一种有源PFC方案，采用了简单的转换模式，即工作在电感电流的非连续传导模式边界状态下。

由于EN61000-3-2之类的法规要求，照明行业一直在有源功率因数控制的使用方面处于前列。下图为FAN7529的原理框图。

图1：FAN7529 SO-8 PFC芯片的原理框图

FAN7529的操作比较简单，使用误差放大器测量IN脚的输出分压，并将测量结果与预设值比较。EA-OUT脚用于补偿该放大器。

输入电压正弦波在MULT上测量。FAN7529将输入电压与输出误差相乘。

CS为来自MOSFET的电流传感输入信号。当乘法器输出超过该参考电流，触发器将触发，使OUT置为高电平，从而导通MOSFET。当Idet上检测到一个零交信号，OUT将被置为低电平，从而关断MOSFET。

图2：FAN7529实现的PFC，典型的栅极驱动信号、输入电压和电感电流波形