低功率LED照明趋势

　　工作寿命也与电源的可靠性有关。可靠性受LED驱动器的元件数目、所用元件类型、温度或功率损耗的影响。使用元件数目法可以计算LED驱动器的可靠性并根据目标确定减少元件的数目。可靠性也受工作温度影响，因而热设计也是重要的，同样重要的是减少与LED驱动器元件和拓扑控制方法相关的功率损耗。发展趋势是省去电解电容器，以及光隔离器等其它元件，并将功能集成在硅控制器件中。

低功率LED驱动器设计挑战

　　LED驱动器设计今天面临以下挑战;所列项目将成为设计人员必须平衡的设计限制，其次序根据各公司而不同。
　　● 缩短开发周期;
　　● 降低成本;
　　● 设计复杂性;
　　● 寻找能够满足输入和输出电压-电流参数、散热设计、安全性规则和保护需求的电源拓扑;
　● 效率和功效;
　　● 满足全球法规要求，也即在LED驱动器中降低功率损耗、采用功率因数校正(PFC)和低THD(总谐波失真);
　　● 驱动器的可靠性和使用寿命;
　　● 恒定电流输出容差;
　　● 调光和调光范围(切相调光器要求、调光率、浪涌电流限制、阻尼电路、分压器等);
　　● 无闪烁;
　　● 有限的印制板(PCB)空间或体积(高度)限制;
　　● 保护功能—OVP、OCP、OTP、短路LED、开路LED;
　　● 工作温度;
　　● 多个供应商使供应链复杂。

低功率LED应用分析

　　下面将回顾低功率LED照明;结构、功能、设计挑战和应用趋势。

MR11/16 LED灯

　　MR11/16灯是一种典型的卤素灯，其普通型的额定功率为20W、35W和50W。

　　系统结构

　　现有卤素灯的典型设计如图6所示

　　输入电压可以是DC 12V或24V，或者直接插接到120V或230V AC市电电源。12V或24V电压可以来自一个简单变压器，该变压器使用主电源AC电压并输出12 V/24V AC作为灯座输入。LED替代产品需要作为一个恒流源来控制。一个4W的LED MR灯相当于一个20W卤素灯。某些型号具有调光特性，发展趋势是此类产品的供应增多。

　　驱动器设计挑战

　　MR11/16设计的最大挑战是缺乏标准，包括灯具和灯泡外形、功率因数和总谐波失真要求(能源之星LED灯具≥0.9，对于>5W的一体灯，≥0.7)，以及低系统功率效率。考虑到图7灯的尺寸必须包含驱动器，占位空间小的LED驱动器受到欢迎。

　　有两种印刷电路板(PCB)外形尺寸，一种如图8所示，是圆形的，采用LED模块的背面。圆形直径应该小于30mm，并且较高的元件位于中心连接器的5mm范围内。

　　另一种PCB板的外形尺寸如图9，是立式的。它需要小于30mmx20 mm。

　　飞兆半导体的方案

　　飞兆半导体提出一个新的LED驱动器件来解决AC-DC问题，如图10所示的FL7701。它是一个智能型非隔离PFC降压LED驱动器解决方案。直接使用AC线路输入电压，有可能实现可用于MR灯罩的小型PCB尺寸。此LED驱动器设计省去了所有的电解电容器：通常用于输入、输出和IC Vcc电压。通过仅使用少量外部元件，可以满足PF和THD要求，同时实现超过80%的高效率。相对于升压设计，降压拓扑还具有连续输出电流(减少纹波电流)的优势，因为电感与输出串联，对于LED负载，降压拓扑看起来像恒流源。升压拓扑的输出电流是不连续的，除非使用输出电容器来过滤纹波电流。