超完整LED调光电路设计

关键词： LED调光 , LED调光电路 , 调光电路

　传统白热灯泡的调光电路，大多使用简易的双向交流触发三极体(Triac)位相控制方式。白热灯泡利用钨丝高温发光，使用双向交流触发三极体的位相控制方式，因此无电压时段也不会产生闪现象烁，反过来说光源变成LED方式时，相同的双向交流触发三极体位相控制电路，频率是一般商用频率2倍，受到无电压时段影响，容易出现闪烁现象。

最近美国国家半导体公司开发直接连接双向交流触发三极体调光器，几乎完全不会发生闪烁现象的LED驱动IC LM3445与评鉴基板。接着笔者组合评鉴基板与简易双向交流触发三极体调光电路，说明LM3445的评基板鉴与电路设计的重点。

评鉴基板封装LM3445、电源电路，以及周边电路，评鉴基板使用双向交流触发三极体调光电路，输入已经受到位相控制的电压，利用高频切换器提供LED电流，LED驱动器设有可以控制流入LED电流峰值的降压转换器，动作时设定OFF时间超过一定值以上。动作上首先接受双向交流触发三极体调光电路的输出电压，接着检测双向交流触发三极体的ON时段，再将此信号转换成流入LED电流指令值，此时流入LED电流与双向交流触发三极体ON时间呈比例，就能够沿用传统白热灯泡的调光电路。此外上记评鉴基板支持还主从结构，能够以相同电流调光复数LED。

　　评鉴与电路整体架构

图1(a)是评鉴电路方块图；图1(b)是双向交流触发三极体的调光电路，由图可知本电路采取“Anode fire”方式，使用双向交流触发三极体的两端电压当作驱动电压，通过可变电阻VR后，使电容器C1充正电压或是负电压，此时不论极性，电容器C1的电压一旦超过一定程度，触发二极管通电会使双向交流触发三极体点弧，流入双向交流触发三极体的电流，即使超过一值仍旧持续通电，电流则流入负载。

2011-11-16 19:06:26 上传

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图中的二极管D1～D4与15kΩ电阻，连接于双向交流触发三极体的两端，主要目的不论极性都能够使电容器C1的开始充电电压维持一定值，此外为避免受到商用电源极性影响，因此刻意将此整合成相同点弧位相的电路。由于双向交流触发三极体电路OFF时，不会完全遮断电流，大约有15kΩ的阻抗值，为减少对评鉴基板的影响，本电路插入1kΩ的假电阻。图1(c)是供应评鉴基板的电压波形，取电源的正弦波。

图2是评鉴基板的电路图，根据图1(c)的电压波形可知，输出调光LED的电流要求各种技巧，第1调光必需指定流入LED的电流，因此评鉴基板若能够从双向交流触发三极体的ON时段获得信息，理论上LED只要流入与该时段呈比例的电流，LED就能够沿用传统白热灯泡的调光器进行调光。

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      LM3445的ON时段在450至1350范围，支持0%～100%的电流值指令，若以双向交流触发三极体的弧点角度θ表示，它相当于1350～450范围。

第2是输入评鉴基板的电源，使用双向交流触发三极体进行位相控制，因此无电压时段，即使使用高频切换电路也无法消除闪烁问题。上记电路为消除闪烁，未使用电容输入型电路，改用填谷电路尽量减轻对电源的影响，因此本电路设置D4、D8、D9、C7、C9，以C7、C9串行电路使输入的电压峰值充电。

     C7、C9相同容量时，各电容器的充电电压是输入电压峰值的一半，换句话说输入电压峰值变成一半时，各电容器开始放电，输入电压峰值变成一半为止则以填谷电路动作，如此一来转换器的输入电压能够维持一定，同时还可以高频使LED点灯。图3是填谷电路与输出、入电压波形。由图可知输入电压波形是双向交流触发三极体输出整流后的波双向交流触发三极体的ON时段(角度)，大于900时会变成一半，低于900时＝1/2×sin（180－ON时段）＝1/2×sinθ。