用于低成本高效率离线LED驱动器的初级端调节技术

随着照明行业的不断创新和迅速发展，加之节能和环保日益重要，高亮度(HB)LED已从简单的指示灯演变为超越传统光源的重要照明源。相比其他照明解决方案，HB LED具有数项显著的优势，例如能耗低、寿命长和照明质量高。不过，HB LED要想成功取代普通白炽灯进入大批量市场，其驱动电子装置的成本必须降至最低。

图1 传统的次级端调节离线LED驱动器

对传统照明源白炽灯而言，驱动是轻而易举的事情，只要让灯泡直接与电压源连接就行了。大多数能源都是以恒定电压的形式存在的，这使得白炽灯的驱动成本相当低。然而，LED有一个光输出强度，这与它的电流及正向压降成正比，并随温度而变化。因此，LED需要一个恒定电流来驱动，并需要额外的电路。传统上，LED的离线恒定电流驱动器一般是采用带输出电流调节电路 (见图1) 的隔离反激式转换器来实现的。通过一个检测电阻测量实际的LED电压，然后与参考电压数值进行比较，得出误差电压。该误差电压经由光耦合器被传送到初级端，用于控制初级端开关器件的占空比。尽管这种方案能够实现出色的LED电流调节，但输出调节电路需要光耦合器、参考电压和检测电阻，大大增加了系统成本，降低了总体效率。

初级端调节(primary side regulation，PSR)技术可能是将离线LED驱动器的成本降至最低的最佳解决方案。这项技术只需驱动器初级端的信息，就可精确控制次级端的LED电流，不仅消除了输出电流检测损耗，同时省去所有次级反馈电路，从而在不产生庞大成本的前提下提高离线LED驱动器设计的效率。此外，该技术无须次级端反馈电路，即可调节LED驱动器输出电压，这相当于提供了一种开灯过压保护功能，进一步确保了驱动器的可靠性。本文将论述初级端调节技术的基本工作原理，并介绍一种高集成度的初级端调节PWM控制器。与传统的次级端调节方法相比，这种控制器拥有多种显著的优势。

图2 初级端调节离线LED驱动器及其典型波形