低功率LED照明趋势解决方案系列

　　本文讨论当今低功率 LED 照明趋势解决方案系列的第三部分。本章将解释有助于改进和影响 LED 照明设计的其他因素。

　　MR11/16 LED 灯 LED 驱动器设计

　　在当今低功率 LED 照明趋势解决方案系列的第二部分中，我们列出了设计人员需要考虑的许多监管和行业标准，以便了解任何给定项目的设计限制，以减少LED 驱动器中的功率损耗、功率因数校正和低 THD。除了讨论的法规和标准之外，还需要考虑许多其他可能影响设计的因素。这些包括：

　　开发周期时间和设计复杂性

　　效率和功效

　　工作温度

　　无频闪、无频闪

　　恒流输出容差

　　供应商选择和整合

　　驱动器的成本、可靠性和使用寿命

　　保护 – OVP、OCP、OTP、短路 LED、开路 LED

　　印刷电路板 （PCB） 空间或体积（高度）限制有限

　　确定满足输入和输出电压电流参数、热设计、安全法规和保护需求的电源拓扑

　　调光及调光范围（切相调光器要求、调光比、浪涌电流限制、阻尼电路、泄放器等）

　　MR11 和 MR16（MR 代表“多面反射器”外壳形式）灯泡通常是卤素灯，常见类型为 20 W、35 W 和 50 W 额定值。现有卤素设计的典型设计如图 1 所示。

　　

　　现有的传统卤素基础设施。

　　输入电压可以是 DC 12 V 或 24 V，也可以直接插入 120V 或 230V 交流电源。12 V 或 24 V 电压也可以来自一个简单的变压器，该变压器接受主交流电压并将 12 V/24 V 交流输入输出到灯插座。LED 替代品需要作为恒流源进行控制。4 W LED MR 灯相当于 20 W 卤素灯设计。调光是某些型号上的一项功能，随着调光可用性的趋势不断增加。

　　MR11/16 灯 LED 驱动器设计挑战

　　MR11/16 设计面临的挑战是缺乏对灯具和灯泡形状、功率因数、总谐波失真要求的标准（LED 灯具的能源之星≥0.9、一体式灯） 》5 W 时≥0.7），系统电源效率低。通过考虑图 2 灯的尺寸（必须包括驱动器），可以了解 LED 驱动器的狭小空间。

　　

　　MR 灯尺寸。

　　印刷电路板的外形尺寸有两种类型。一种形状，如图3所示，是圆形的，以适应LED模块的背面。圆形直径应小于 30 毫米，较高的组件位于距中心连接器 5 毫米以内。另一种是立式的，如图4所示。它需要小于 30 x 20 毫米。

　　MR 灯圆形 PCB 设计。

　　MR 灯圆形 PCB 设计。

　　MR灯立式PCB设计。

　　MR灯立式PCB设计。

　　MR11/16 灯 Fairchild 解决方案

　　正确的 LED 驱动器拓扑可以带来成本解决方案。如果输入电压为 12 V 或 24 V DC，则 LED 驱动器 DC-DC 拓扑选择为升压或降压拓扑。如果LED总串正向电压高于整流输入电压，则使用升压拓扑；否则，请使用降压拓扑。DC-DC功率级效率高；一般可以达到90%以上。然而，镇流器变压器的效率较差。镇流器变压器不是开关电源 （SMPS），只是将 110 V/220 Vac 转换为 12 V/24 Vac 的变压器。尽管DC-DC功率级效率较高，但AC-DC变压器+DC-DC拓扑的总系统效率较低。