低功率(≤20W)LED照明解决方案

图9：智能非隔离式功率因数校正降压LED驱动解决方案

图10： 降压和升压拓扑比较

A19、E14/17、E26/27 球泡灯LED 驱动器设计

我们已经讨论了 MR11/16 灯 LED 驱动器设计的难题。现在，我们来看看 A19、E14/17、E26/27 球泡灯 LED 驱动器的设计。

某些灯泡类型称为“螺口灯头”和“蜡烛灯”。大多数是用 CFL 或 LED 替代的白炽灯，赢得了大多数应用需求。

A19、E14/17、E26/27 螺口灯泡结构

输入电压直接来自交流电源，插座类型为： E14/17(蜡烛型)、A19/E26/27(螺口式)(对于蜡烛型灯，额定功率为1~5W;对于白炽灯替换，额定功率为 4~17W。) 外形尺寸如图11和图12所示。

图11：蜡烛型灯示例((L： 99 毫米，D： 26 毫米，E： 17 毫米)

图12：螺口灯泡示例(L： 105 毫米，D：55 毫米，B：26 毫米)

A19、E14/17、E26/27 螺口灯泡 LED 驱动器设计挑战

对于蜡烛型灯，该 LED 驱动器的设计挑战是小型印刷电路板空间。该印刷电路板空间小于 MR 灯空间，并工作于 AC 输入电压电源。采用 LED 驱动器设计来替换白炽灯，其印刷电路板空间比蜡烛型灯或 MR 型灯大，额定功率也较大，因此 LED 驱动器也较大。印刷电路板空间受到限制，类似于蜡烛型灯。对于螺口灯泡设计，功率因数和总体谐波失真几乎是强制性要求，还有额外的调光器操作要求。

对于具有灯座侧抛物线形状的E26/27 灯泡，印刷电路板的外形尺寸为灯座侧： 20 毫米;LED 模组侧： 35 毫米;宽度： 70 毫米(参见图 13)。

图13：E26/E27 印刷电路板外形尺寸示例

效率需大于75%。调光器的设计要求包括与各种保持电流兼容、在大范围的光振幅内呈线性方式工作、以及无闪烁。

A19、E14/17、E26/27 螺口灯泡Fairchild解决方案

在安全性方面，隔离型驱动器为首选。在该功率范围内，首选的 LED 驱动器解决方案是反激式拓扑结构。对于蜡烛型灯，功率因数和总体谐波失真虽然是低功率应用，但仍为强制性要求。很多设计人员使用单级反激式解决方案。单级 功率因数校正反激式拓扑结构减少了印刷电路板的尺寸，因为它可省去大体积输入电解电容器。使用单级初级端调节(PSR)反激式解决方案可进一步减少元件数 量。凭借其低材料清单 (BOM) 成本、隔离特性、功率因数校正及宽泛的输入电压范围，PFC PSR 反激拓扑有望成为首选的 LED 驱动器拓扑结构。

表3：Fairchild 初级端调节控制器

在 PSR 拓扑中，无需次级端反馈，因此无需光隔离器、误差放大器(如 TL431)，以及补偿和偏置电阻和电容。图 14 显示简易 PSR 原理图。

图14：初级端调节器原理图

初级端调节反激式拓扑结构的优点包括：

●单级解决方案限制了元件数量并最终适合较小的设计空间。

●FL103 50kHz 的工作开关频率有助于反激式磁性变压器适合体积受限的应用。

●具有 FSEZ1317 的集成式 MOSFET 减少了元件数量，从而节省了额外的印刷电路板空间。

●初级端调节拓扑结构中元件减少有助于应对降低成本的压力。

●无需次级反馈电路，这将立即减少元件数量并提高可靠性(省去光隔离器或 TL431)。