極簡可控硅調(diào)光方案
發(fā)布日期:
2021-03-17

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極簡可控硅調(diào)光方案

? ? LED廣泛應(yīng)用在各種照明設(shè)備中,LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也加速了調(diào)光技術(shù)的進(jìn)步。調(diào)光技術(shù)不僅可以進(jìn)一步節(jié)約能源,延長LED的使用年限,而且能夠提高視覺效果,改善生活質(zhì)量。可控硅調(diào)光以高兼容性,低成本,小體積,操作簡便等優(yōu)點(diǎn)深得消費(fèi)者青睞。


開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)調(diào)光方案

? ? 在歐洲和北美市場中,兼容可控硅調(diào)光器的LED產(chǎn)品存在大量的需求。傳統(tǒng)的兼容可控硅調(diào)光的LED驅(qū)動(dòng)電源,主要使用開關(guān)電源方案。以SY58363為例,為了更好的調(diào)光兼容性,相對(duì)于非調(diào)光的電源驅(qū)動(dòng),會(huì)在橋前加較大的保險(xiǎn)電阻(FR1),在橋后增加RC(R1,C3)作為阻尼,并通過對(duì)輸出功率曲線的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)更平滑的調(diào)光感受。


極簡可控硅調(diào)光方案


? ? 目前,開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)方案也完全能滿足客戶使用要求,外圍線路也已經(jīng)簡化到了接近極限,但是開關(guān)方案仍有以下先天不足:

1. 音頻噪聲。帶調(diào)光器后,特別是前切調(diào)光器,由于輸入電壓的劇變,C1,L1,C2等器件容易出現(xiàn)因機(jī)械振動(dòng)而引發(fā)的音頻噪聲。

2. 開關(guān)電源的EMI問題。不同的輸入輸出規(guī)格,不同的電源設(shè)計(jì)都會(huì)導(dǎo)致EMI特性出現(xiàn)變化,因此,每一款電源都需要工程師對(duì)EMI進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證。

3. 調(diào)光器的兼容性問題。實(shí)際設(shè)計(jì)中,無論輸出功率的變化,還是輸出電壓電流的調(diào)整,都可能導(dǎo)致調(diào)光器兼容性受到影響,設(shè)計(jì)人員需配合調(diào)光器重新匹配外圍線路。

4. 插件器件多,難以做全貼片設(shè)計(jì),影響成本,同時(shí)LED的結(jié)構(gòu)外形也受限。


線性可控硅調(diào)光方案


線性方案則在解決上述問題上有先天優(yōu)勢(shì),

1. 線性方案無功率電感、電容,音頻噪聲大幅下降。

2. 無瞬變電壓&電流導(dǎo)致的電磁噪聲,不用處理EMI問題。

3. 主要依靠IC而不是外圍線路解決調(diào)光器的兼容問題,因此即使是不同的輸出規(guī)格,也基本上不需要電源工程師的二次匹配。

4. 外圍較少,且可實(shí)現(xiàn)全貼片,生產(chǎn)成本低,同時(shí)減小對(duì)結(jié)構(gòu)件的限制。

? ? 但是,線性方案還需要解決一個(gè)問題:效率。由于線性方案的效率取決于輸入和輸出電壓的壓差,壓差越大,損耗越大,效率越低。而LED燈珠電壓和生產(chǎn)批次、工作溫度相關(guān),電網(wǎng)電壓也會(huì)有±10%左右的波動(dòng),因此單純的線性恒流方案存在效率波動(dòng)大,應(yīng)用場景受限的問題。針對(duì)該問題,矽力杰線性產(chǎn)品采用了獨(dú)特的輸入電流控制技術(shù)(該技術(shù)已取得專利保護(hù)),使線性方案的效率達(dá)到和開關(guān)電源方案相當(dāng)?shù)乃?,掃除了線性方案大范圍使用的最大障礙。


低壓線性可控硅調(diào)光方案

極簡可控硅調(diào)光方案


極簡可控硅調(diào)光方案

SY59101輸入電流波形


? ? 以SY59101為例,其輸入電流采用了類似馬鞍形的控制方式,當(dāng)LED電壓和橋后電壓壓差較小時(shí),系統(tǒng)從電網(wǎng)抽取更多的電流,當(dāng)橋后電壓與LED電壓壓差大時(shí),則減小輸入電流,即提升了平均效率,又能滿足PF以及調(diào)光兼容性要求。SY59101是針對(duì)北美市場開發(fā)的第四代線性可控硅調(diào)光方案,在保證電氣性能的同時(shí),達(dá)到了外圍電路的最簡化。


極簡可控硅調(diào)光方案

SY59101效率曲線


高壓線性可控硅調(diào)光方案



? ? 為了滿足歐洲市場的獨(dú)特要求,矽力杰推出了對(duì)應(yīng)的高壓線性調(diào)光產(chǎn)品:SY59119系列。


極簡可控硅調(diào)光方案


? ? 值得一提的是,歐洲市場即將實(shí)施的IEC61000-3-2 2019標(biāo)準(zhǔn),對(duì)輸入功率在5~25W范圍的照明產(chǎn)品也有THD要求,而SY59119的獨(dú)特的輸入電流波形,除了能提升效率外,也滿足了新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)THD的要求。



極簡可控硅調(diào)光方案


極簡可控硅調(diào)光方案

IEC61000-3-2 2019THD要求(5W≤Pin≤25W)

極簡可控硅調(diào)光方案

SY59119 230Vac 270V/30mA 實(shí)測(cè)波形


線性可控硅調(diào)光方案

極簡可控硅調(diào)光方案