LYTSwitch-0是Power Integrations新推出的SMPS驅(qū)動(dòng)器IC產(chǎn)品系列，采用該器件只需使用極少的元件和簡(jiǎn)單的單面PCB即可實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)器，并將整個(gè)驅(qū)動(dòng)器裝 入小尺寸燈泡中。LYTSwitch-0適用于功率最高約為10 W的非隔離、非調(diào)光燈泡，它可以提供高效率、高功率因數(shù)、低EMI以及高壓和低壓設(shè)計(jì)所具有的整套安全及保護(hù)功能。簡(jiǎn)單易用、高可靠性和高效率相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)極具競(jìng)爭(zhēng)力的LED燈泡應(yīng)用。主要應(yīng)用包括低成本LED燈泡，如GU-10、A19和蠟燭燈。圖1所示為采用LYTSwitch-0 LYT0006P的完整參考設(shè)計(jì)(DER-355)的電路原理圖(1)。

圖1. 帶浪涌保護(hù)且符合EMI標(biāo)準(zhǔn)的7W LED驅(qū)動(dòng)器的電路原理圖

該電路是一個(gè)適用于A19替換燈的完整LED驅(qū)動(dòng)器。它采用90 V-265 VAC的輸入電壓，以54V額定輸出電壓提供130 mA ±5%的恒流驅(qū)動(dòng)。其功率因數(shù)在低壓下>0.7，在高壓下>0.5，可滿足能源之星的北美消費(fèi)類(lèi)照明標(biāo)準(zhǔn)，以及歐洲生態(tài)設(shè)計(jì)指令Lot 19第2部分標(biāo)準(zhǔn)。該設(shè)計(jì)具有極高能效，在高壓下通常為92%，在低壓下通常為91%。 該驅(qū)動(dòng)器具有<300ms的快速啟動(dòng)時(shí)間，這意味著在燈泡點(diǎn)亮?xí)r無(wú)可見(jiàn)延遲，并能提供更佳的最終用戶體驗(yàn)。
LYTSwitch IC采用薄型PDIP或SO-8封裝，同時(shí)集成了SMPS控制、保護(hù)和EMI抑制功能以及一個(gè)高壓功率MOSFET?？刂破骺赏瑫r(shí)提供單級(jí)高功率因數(shù)校正 (PFC)和恒流輸出。LYTSwitch控制器包括一個(gè)振蕩器、反饋（檢測(cè)及邏輯）電路、5.9 V穩(wěn)壓器、遲滯過(guò)熱保護(hù)、頻率抖動(dòng)、逐周期限流、自動(dòng)重啟動(dòng)、電感校正、功率因數(shù)以及恒流控制電路。

在圖1中，LYTSwitch-0采用了非隔離降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有非常顯著的效率優(yōu)勢(shì)，特別是在要求采用通用輸入電壓工作時(shí)。降壓拓?fù)?結(jié)構(gòu)的另一項(xiàng)固有優(yōu)勢(shì)是，它可以連續(xù)從AC輸入吸收功率，這樣可使輸入電流達(dá)到近似正弦波的狀態(tài)。降壓電路主要依賴于電感L2的磁阻。當(dāng)功率MOSFET 導(dǎo)通時(shí)，電流從AC輸入流經(jīng)L1、U1和L2。由于L2磁阻的作用，當(dāng)電流逐步增大時(shí)，能量會(huì)存儲(chǔ)在L2的磁場(chǎng)中。當(dāng)功率MOSFET關(guān)斷時(shí)，二極管D1 被正向偏置，存儲(chǔ)的能量會(huì)經(jīng)由環(huán)路D1、R2、R3和L2被放電至負(fù)載。電容C5與負(fù)載并聯(lián)，當(dāng)電感在每個(gè)周期中進(jìn)行充電和放電時(shí)，該電容可幫助對(duì)電壓波 形進(jìn)行平滑。

LYTSwitch-0內(nèi)的恒流輸出控制器能夠在單級(jí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正和精確恒流輸出控制，實(shí)現(xiàn)方法是在AC主輸入周期內(nèi)連續(xù)改變功率 MOSFET的占空比。這樣可確保從電源吸入的電流符合AC電壓波形，從而實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)。無(wú)損耗電流檢測(cè)與功率MOSFET相結(jié)合，能夠在不需要外部電 路檢測(cè)或光耦器反饋路徑的情況下實(shí)現(xiàn)高精度的恒流輸出控制。

單級(jí)轉(zhuǎn)換器的一項(xiàng)顯著優(yōu)勢(shì)是，它省去了兩級(jí)解決方案中用來(lái)存儲(chǔ)能量的高值電容，從而消除了影響可靠性和使用壽命的潛在問(wèn)題源。實(shí)際上，整個(gè)電路只需要14個(gè)低成本元件。裝配后電路板的圖片（圖2）直觀地顯示了這種構(gòu)造的簡(jiǎn)單性。

圖2. 裝配后的7 W LED驅(qū)動(dòng)器

使用簡(jiǎn)單的平面PCB而無(wú)需插裝元件，意味著實(shí)現(xiàn)無(wú)需人為干預(yù)的完全自動(dòng)化制造將成為可能。
最少元件數(shù)
A19等極小尺寸燈泡所面臨的根本挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)元件數(shù)的最小化。采用LYTSwitch-0即可滿足這一挑戰(zhàn)， 因?yàn)樗械闹饕δ芎吞匦跃稍谄骷校梢允褂媒^對(duì)最少的外圍元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。集成的MOSFET開(kāi)關(guān)所采用的控制算法可確保從AC輸入吸入的電流真正地 實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。無(wú)需外部功率因數(shù)校正元件。同樣，LYTSwitch-0具有內(nèi)在的EMI濾波和時(shí)鐘頻率抖動(dòng)功能。購(gòu)買(mǎi)未集成EMI濾波功能的非品牌 LED燈的消費(fèi)者已發(fā)現(xiàn)，在有些情況下，符合國(guó)際公認(rèn)的EMI規(guī)范確實(shí)非常重要。有報(bào)道稱，僅將LED安裝到家中的消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)，他們無(wú)法再收到數(shù)字無(wú)線 電，或者他們的無(wú)線車(chē)庫(kù)開(kāi)門(mén)器無(wú)法再工作。使用LYTSwich-0驅(qū)動(dòng)器就不會(huì)發(fā)生此類(lèi)問(wèn)題。AC輸入端僅采用一個(gè)小扼流圈，7 W LED驅(qū)動(dòng)器完全滿足EN55015傳導(dǎo)EMI要求。

盡管針對(duì)低成本應(yīng)用而推出，但LYTSwitch-0集成了Power Integrations器件所應(yīng)具備的所有保護(hù)功能和可靠性，包括空載保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電壓跌落保護(hù)以及熱關(guān)斷保護(hù)。電路滿足IEC振鈴紋波和差模輸入浪涌要求。

高效率
雖然DER-355電路的輸出負(fù)載僅為7 W，但效率仍是十分重要的因素。在A19燈泡的狹小空間內(nèi)，如果驅(qū)動(dòng)器電路效率不高，就會(huì)發(fā)生明顯的溫升。溫升對(duì)LED以及驅(qū)動(dòng)器電路中的任何電解電容的使用壽命都具有重要的影響。圖3所示為7 W LED驅(qū)動(dòng)器的帶載模式效率。

圖3. 不同AC輸入電壓下的效率。90-132 VAC (50 Hz)和190-265 VAC (60 Hz)輸入。

LTYSwitch-0的高效率特性意味著，無(wú)需對(duì)LED驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行散熱和灌封，并且可以在工作中達(dá)到較低的溫度。這樣可以節(jié)省制造流程和材料，降低成本，并增強(qiáng)可靠性。

靈活的輸出功率
LYTSwitch-0的架構(gòu)具有可伸縮性，這意味著，只需要對(duì)元件值進(jìn)行最小的修改，同一個(gè)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)就可以適用于不同功率的LED燈。

輸出功率表

產(chǎn)品

230 VAC ±15%

85-308 VAC

MDCM

CCM

MDCM

CCM

LYT0002

63 mA

80mA

63 MA

80 mA

LYT0004

98 mA

139 mA

98 mA

139 mA

LYT0005

120 mA

170 mA

120 mA

170 mA

LYT0006

175 mA

280 mA

175 mA

280 mA

圖4. 輸出功率表

通用AC輸入
LYTSwitch-0電源可輕松進(jìn)行設(shè)計(jì)以適用于低壓和高壓AC輸入。加上LYTSwitch-0設(shè)計(jì)可滿足 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的PF和效率要求這一事實(shí)，同一基于LYTSwitch-0的LED燈可以用于全球任何國(guó)家。由于裝配簡(jiǎn)單的PCB的可輕松裝入替換燈泡應(yīng)用的 A19或GU-10燈座，LYTSwitch-0有助于以完全自動(dòng)化的方式為全球市場(chǎng)批量制造具有成本效益的LED燈。

參考資料
1. RDR-355：使用LYTSwitch – LYT0006設(shè)計(jì)的7 W非調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器（非隔離降壓）。Power Integrations Inc. www.powerint.com


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