低功率照明

低功率照明包 括蠟燭、照明球燈泡和 20W 以下的白熾燈。 這些是小燈泡，主要用于住宅和零售場所。 尺寸和成本是兩個最大的關注點，所以使用初級端調節 (PSR) 拓撲是一個很好的選擇。 一個 PSR 控制器僅使用 LED 燈控制器初級端的信息來精確控制輸出電壓和電流。 消除了輸出電流檢測損耗并取消了次級反饋電路。 結果是設計用更少外部元件，滿足更緊密的恒定輸出電流要求。 一個 20W 的 LED 負載，以 80% 的功率啟動，熱損失約 4W。 圖 1 是一個使用 FL103 的電路樣本，飛兆 FPS™ 功率開關器件，是一個帶 PSR 功能的控制器。
 

圖 1. 低功率應用上的 PSR 拓撲

需要功率因數校正 (PFC) 時，圖 2 是使用 FL7730 的電路示例。

圖 2. 低功率應用中使用 PFC 的 PSR 拓撲

中等功率照明

在中等功率范圍，LED 燈泡設計適合于筒燈和 L 形燈中使用，運行時最高功率為 50W。 為了滿足調節要求，功率因素校正 (PFC) 為必要元素。 為 PFC 增加電路，可使之緊密結合。 使用單級 PFC 拓撲是節約占位面積和成本的好辦法，因為它不需要在全橋整流二極管后使用大型電解電容。 圖 3 為一個使用 FL6961 的反激式轉換器，PFC 控制器以臨界導通模式 (CCM) 運行，而且擁有軟啟動和逐周期電流限制等功能。

圖 3. 使用 FLS6961 的單級 PFC 拓撲的簡化示意圖

圖中小電容 (C1) 是為衰減高頻噪音濾波器元件。 50W 負載下，功率可高達 84%，剩余 8W 為熱損耗。

高功率照明

高功率照明包 括運轉功率在 100W 以上的燈，例如：路燈和其他戶外燈。 這些燈的設計要求以合理成本獲得最佳發光效率。 包括輸入階段的 PFC 功能，使設計符合諧波國際規定。 對于下游轉換器，諧振開關技術以正弦方式處理功率，可降低開關損耗，減少噪音。 LLC 諧振開關是一種比較新的技術, 提高了高壓下的效率。 LLC 技術（見圖 4）建立在更為常見的 L-C 諧振網絡上，變壓器磁化電感自然地充當變壓器初級繞組的分路電感， 這改善了輕負載時的調節率。

圖 4. 半橋 LLC 諧振轉換器

圖 5 以 PFC 輸入級和 LLC 拓撲展示了高壓驅動器概念。 PFC/LLC 結合最高可產生 92% 的效率。 對于一個 400W 的 LED 驅動器，意味著 32 W 的熱損耗。

圖 5. 高壓功率拓撲，結合 PFC 輸入與 LLC 諧振控制

飛兆半橋 LLC 諧振控制器包括 FLS-XS 系列，其結合了具有快速恢復型體二極管的功率 MOSFET 、高端柵極驅動電路、精準的電流控制振蕩器、頻率限制電路、軟啟動和內置保護功能。

結論

LED 燈泡的功率范圍影響驅動器的成本、尺寸和效率要求。 低功率設計可考慮 PSR 反激式，但是在中等功率應用中，單級 PFC 拓撲可能是最佳選擇。 對于高功率裝置，與 PFC 輸入級結合的 LLC 拓撲可能提供了合適的成本效益。 飛兆支持所有這些拓撲，而且為每個功率范圍提供富有創新的解決方案。