基于控制器LM3445带三端可控硅调光器的离线式LED驱动器

0 引言
基于控制器IC的可调光LED驱动器通常采用的调光方式有两种，即数字PWM调光和模拟DC电压调光。基于相位控制的TRIAC传统白炽灯和卤素灯调光器若用于LED的调光控制，会产生100Hz或120Hz的闪烁，而且调光范围非常窄。最近美国国家半导体(NS)公司推出一种带有TRIAC调光译码器的离线式AC／DC降压(buck)恒流LED控制器LM3445，允许利用标准TRIAC调光器对LED进行宽范围的平稳无闪烁调光，打破了传统TRIAC调光器应用与LED节能照明的一个瓶颈。

l LM3445的主要特点
LM3445与先前的同类离线式AC／DC降压恒流LED驱动器IC比较，其主要特点是在芯片上设计了TRIAC调光译码器电路，能传感AC线路TRIAC调光波形，并将其转换成控制LED电流的调光信号，几乎能在从0％到100％的调光范围内实现无闪烁LED亮度调控。LM3445的其它特征主要有：
(1)AC输入电压范围为80～270V，适用于国际通用AC线路；
(2)能够控制大于1A的LED电流；
(3)适合配置无源(被动式)功率因数校正(PFC)电路，满足能源之星固态照明(SSL)商业应用要求；
(4)支持主／从控制功能的多芯片解决方案，使用一个TRIAC调光器和一个主LM3445，便能控制多个基于LM3445的从属降压变换器驱动的多串LED；
(5)提供VCC欠锁定、门限是165℃的热关闭保护和电流限制；
(6)固定关断时间可编程，开关频率可调节；
(7)采用10引脚MSOP封装，结温范围为一40℃～+125℃。

2 基于LM3445的TRIAC调光离线LED驱动电路
1)基本电路
LM3445的内部结构及由其组成的TRIAC调光离线式LED驱动电路如图l所示。这种AC―DC恒流LED驱动电路主要含有五个部分，即TRIAC调光器、桥式整流器BR1、整流线路电压检测及调光译码器电路、无源功率因数校正(PFC)电路和降压(buck)式DC／DC变换器电路，整个系统的核心是LM3445。
2)电路工作原理
(1)TRIAC调光器
在图1中，串联在桥式整流器BR1输入端的TRIAC调光器采用传统基于相位控制的电路，如图2所示。R1、R2和C1值决定C1上电压达到双向触发二极管(DIAC)触发电压(约32V)之前的延迟时间。对于负载是白炽灯时，R1值减小，TRIAC的导通延迟缩短，导通角增加，灯亮度则增强；反之，若R1值增加，TRIAC导通角将减小，灯光则变暗。

在图1中，TRIAC调光器被串接在AC线路输入端，通过LM3445的调光译码器电路，可以控制LED串的电流，实现亮度调控。
(2)TRIAC调光译码电路
TRIAC调光译码电路由整流线路电压感测电路、TRIAC导通角检测电路和调光译码器电路三部分组成(见图1)。