LED离线式照明设计

用切实可行的螺纹旋入式 LED 来替代白炽灯泡可能还需要数年的时间，而在建筑照明中 LED 的使用正在不断增长，其具有更高的可靠性和节能潜力。同大多数电子产品一样，其需要一款电源来将输入功率转换为 LED 可用的形式。在路灯应用中，一种可行的配置是创建 300V/0.35 安培负载的 80 个串联的 LED。在选择电源拓扑结构时，需要制定隔离和功率因数校正 (PFC) 相关要求。隔离需要大量的安全权衡研究，其中包括提供电击保护需求和复杂化电源设计之间的对比权衡。在这种应用中，LED 上存在高压，一般认为隔离是非必需的，而 PFC 才是必需的，因为在欧洲 25 瓦以上的照明均要求具有 PFC 功能，而这款产品正是针对欧洲市场推出的。

就这种应用而言，有三种可选电源拓扑：降压拓扑、转移模式反向拓扑和转移模式 (TM) 单端初级电感转换器 (SEPIC) 拓扑。当 LED 电压大约为80 伏特时，降压拓扑可以非常有效地被用于满足谐波电流要求。在这种情况下，更高的负载电压将无法再继续使用降压拓扑。那么，此时较为折中的方法就是使用反向拓扑和 SEPIC 拓扑。SEPIC 具有的优点是，其可钳制功率半导体器件的开关波形，允许使用较低的电压，从而使器件更为高效。在该应用中，可以获得大约 2% 的效率提高。另外，SEPIC 中的振铃更少，从而使 EMI 滤波更容易。图一显示了这种电源的原理图。

图一：转移模式 SEPIC 发挥了简单 LED 驱动器的作用

Power Integrations推出三款全新的离线式LED照明应用参考设计

能效法规在世界范围内的逐步实施以及高亮度LED性能的不断改进，加快了LED技术在照明市场的推广应用。Power Integrations针对新兴LED应用的不同功率要求开发出了一系列功率转换IC解决方案。该公司所推出的TinySwitch-III、 TOPSwitch-GX和LinkSwitch-TN器件都是目前市场上体积最小、效率最高的功率转换IC，它们不但性能高，而且还集成了多项功能。今天所发布的用于恒流LED照明驱动器的电路，其简单的电路设计充分体现了PI器件的在设计和应用上的灵活性。

参考设计DI-173中所介绍的一款高效率LED驱动器电源电路，使用Power Integrations的TinySwitch-III离线式开关系列器件之一TNY279GN设计而成。该电路可以在高达75摄氏度的高环境温度下工作， 并能满足包括提议中的能源之星2.0、CEC 2008和EU CoC在内的多种能效标准的要求。14 W设计的LED驱动器可用于替换卤素射灯，此外，由于LED灯的效率高，还可以用于替换普通照明应用中的60 W标准白炽灯泡。

图二：IIC上展出的DI－136，功率可达75W的LED离线式驱动器芯片

离线式LED灯对LED驱动器IC要求

能用离线式电源驱动LED使得LED应用得以迅猛增长，因为这种形式的电源在商用和住宅建筑中很容易得到。尽管LED灯更换对最终用户来说实行起来相对简单，但是对LED驱动器IC的新要求却大大增加了。因为LED需要良好调节的恒定电流源，以提供恒定量的光输出，所以用AC输入电源给LED供电需要一些特殊的设计方法，而且有一些非常特殊的设计要求。

根据所在国家和地区，离线式电源的范围约为90VAC至265VAC，同时频率范围为50Hz至65Hz。因此，要为全球市场生产LED灯，理想情况是可提供无需修改就能适用于世界上任何地方的单一电路设计。这就需要单一LED驱动器IC能处理多种输入电压和供电频率。