利用数字电源技术设计LED灯具的解决方案

数字控制LED系统结构 图5是iWatt的iW3610系列数字调光控制系统结构示意图。iW3610控制器采用8个管脚的封装，实现了如下功能：调光器阻抗匹配、输入功率因数控制、Boost电压的预测和控制、反激式变换器的一次侧恒流控制、调光器的类型检测和调光控制、完整的输入，输出和内部保护。

调光器识别和控制流程

图6是iWatt的iW3610系列数字控制器的内部结构图。VIN 采样调光器的输出电压波形。调光器信号通过模拟到数字转换进入调光控制和相位检测数字模块。根据前切或者后切相位的百分比，恒流控制模块计算出所需的输出电流控制量。控制量通过数字到模拟转换提供给原边电流控制比较器(Ipeak)。Isense检测原边电流信号，通过图1所示的恒流控制原理，得到稳定的 LED输出电流。Vsense提供变压器反激的电压信号。通过对反激信号的解析，控制器可以获得输出电压，电流以及波谷的时间点来实现各种保护功能。

图7给出了调光器的启动检测。调光器打开后，驱动电路开始充电。当VCC供电电压达到启动电平，控制器开始工作。Boost控制信号OUTPUT(TR)导通3-4个交流半周期，提供调光器一个低阻抗的回路来完成初始化。在这期间，控制器根据调光器输出的特征波形，确定输入的电压范围、频率，和调光器的类型、相位角。如果判断是所支持的调光器，就启动驱动电路，输出所对应的LED电流。

iW3610系列产品应用方案 图8(a)给出了iW3610系列控制器的一个具体应用方案。图8(b)和(c)分别显示了后切调光器和前切调光器的实测波形。

总结

数字电源控制技术在LED照明领域具有控制灵活，调光性能好和保护全面的优势。针对越来越多的控制和保护要求，iWatt的iW3610系列数字控制器正逐步成为LED通用照明的主流驱动控制器。iW3610系列数字控制器适合灯具内置化驱动的要求，采用数量不多的元件实现了高性能调光、较高功率因数、隔离驱动以及无光耦的精确恒流输出设计，优化了整体LED灯的散热性能。整个设计的体积可以小至内置于E27/E26灯头的球泡或PAR 灯内。5W设计效率大于80%，10W设计效率大于85%，功率因数满足Energy Star的要求，调光范围达到1%-100%，同时支持欧美市场和亚洲市场上的主流调光器。