实现高效调光的多级LED驱动设计

　　TRIAC调光器的缺点

　　现有的大多数调光器一般可采用前沿切相方式工作，采用一个非常简单的基于三端双向可控硅开关的电路。这些调光器最初设计只是与作为电阻负载的白炽灯一起使用。三端双向可控硅开关器件是一个半导体开关，它只有当给其第三个门极加脉冲使其触发之后，其两个主要端子之间可以任何一个方向传导电流。这个脉冲可以具有任意一个极性，因此易于通过一个基本的RC计时电路进行创建。其工作原理包括在AC线周期的一个点上触发三端双向可控硅开关，这样它将一直导通到周期的结束，周期结束时线性电压降为零，接着流经三端双向可控硅开关电流也将为零，三端双向可控硅开关会再次关闭。三端双向可控硅开关器件具有最小的额定保持电流，低于这个电流，开关将关闭。调节电路中的电位器控制调节器电路中三端双向可控硅开关的开通点，并且通过实现调光改变整体的平均AC电流。

　　然而，即使它们包括一个功率因数校正前端，LED转换器和其它电源或电子镇流器也不会成为调光器的纯电阻负载。当调光水平被降低时，调光器中的三端双向可控硅开关可能会不规律被激发或错过开关周期。影响这种性能的因素非常复杂，由于我们已经找到了一个简单的解决方案，可以在多级系统中最大程度的克服这种问题，因此在这里没有必要进行深入分析。

　　无需将降压变压器的初级侧中的整流换向电感器返回到电容分压器的中点，电流即可以通过一个DC分隔电容器流回到线输入。这就在AC线循环结束前，提供了少量的额外电流，这些电流将使三端双向可控硅开关处于开启状态，并使其在所要求的调光范围内运行。这一解决方案通过利用那些将被浪费的电流，通过基于三端双向可控硅开关的调光器帮助调光。（图3）

　　图3:前端和带有调光电荷泵的半桥。

　　利用这种方式调光是切实可行的，因为随着调光级别的降低，前端级的输出总线电压也在降低。这就使得次级电压也下降，由于LED负载有固定的总压降，电压中的一个微小变化也将引起电流以及光输出的巨大变化。通过这种方式，实现了LED的线性调光，由此满足了更为复杂的PWM调光电路的要求并避免了可能的专利侵权。尽管调光器兼容性需要损失一定的效率，但多级配置仍是更高性能LED驱动器设计的绝佳选择。