LED照明驱动器IC中的数字电源与调光

[图2] 输出电压特性

　　开关稳压器用开关的导通时间与关断时间之比来控制LED电流值。传统方式的一般控制方法，是用线圈的峰值电流来决定开关的导通时间。此方法利用输入、输出电压的变化来改变线圈电流的梯度，其结果是LED电流值也变化。(图3-1)

　　[图3-1] LED电流波形(峰值检测控制)

　　[图3-2] LED电流波形(平均值控制)

　　要解决这一问题，应不用峰值电流来控制LED电流，而须用LED电流的平均值来控制(平均电流控制)。但是，平均电流控制用一般情况下使用的模拟电源控制方式难于实现，外接元器件数量有增加的趋势。这次开发的BD555AKFV采用数字电源控制技术，不增加外接元器件的数量，只需检测线圈的电流即可解决上述课题。(图4)

　　[图4] 带可控硅调光的LED照明用驱动器IC BD555AKFV 框图

　　由于采取数字电源控制，与输入、输出电压无关，可以实现对LED电流的平均值进行控制(图2)。它是对线圈电流进行采样(A/D转换)从而数字化，根据采样数据进行峰值电流的运算以使LED电流的平均值保持恒定。然后，将此运算结果进行D/A转换，反馈到检测峰值电流的比较电路(图3-2)。罗姆使用这种方法从而完全实现了数字控制，这属于业界首创。

　　虽然开关电源采用的数字电源控制方式备受关注，但因为通常要使用DSP而存在“电路规模大(成本高)”、“功耗大”等问题，难以应用于LED小型照明。BD555AKFV特别针对LED照明功能开发出专用逻辑，解决了数字电源的弱点——电路、功耗增大的问题。

　　数字电源控制的特点是除了平均电流控制功能之外还可以有效地利用调光功能。“BD555AKFV”与“可控硅调光”、“PWM调光”和“线性调光”3种调光方式兼容，能够适应具备多种调光功能的照明器具。

　　带可控硅调光功能的LED照明用驱动器IC

　　业内存在让LED照明灯与原有照明器具所用的调光器组合使用的需求。原有的调光器是使用可控硅等开关元件截取交流输入电压的一部分，根据它的相位角来调节亮度的调光方式，被称为可控硅调光器。可控硅调光器在可控硅处于导通状态时必须使保持电流持续流通;一旦保持电流下降，可控硅便关断了。由于LED照明灯与原有照明灯相比，功耗极低，所以使可控硅的保持电流下降，调光器就往往会因此而不定期关断从而发生闪变(闪烁)现象。(图5)

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