做市場需要的好產(chǎn)品 才能做一個LED好驅(qū)動

LED照明驅(qū)動產(chǎn)品不復(fù)雜，技術(shù)門檻不高，所以在過去的幾年中，國內(nèi)的LED廠商憑借成本優(yōu)勢在市場上攻城略地，很多外資廠商迫于壓力不得不退出了中國市場。不過市場上也依然有堅守者，Power Integrations（以下建簡稱PI）就是其中之一。繼金年推出LYTSwitch-1非隔離降壓式LED驅(qū)動器IC系列之后，最近又推出了可調(diào)光的最新的LYTSwitch-7驅(qū)動器IC，進一步擴大了其LED驅(qū)動器家族的陣容。

日前，PI資深工程師、實驗室經(jīng)理閻金光先生在與媒體的交流中，詳細剖析了LYTSwitch-7的性能特點，讓我們體會到在激烈的競爭壓力下，如何能夠設(shè)計出一個經(jīng)得住市場推敲的LED驅(qū)動IC。

兼容可控硅調(diào)光器

支持調(diào)光是LYTSwitch-7產(chǎn)品定義中最突出的一個特點。該產(chǎn)品兼容市場上多種標(biāo)準(zhǔn)的可控硅調(diào)光器，具有非常出色的線性和單向調(diào)光特性。對于已經(jīng)在建筑中預(yù)埋了調(diào)光器的用戶來說，直接用LED產(chǎn)品替換掉現(xiàn)有的傳統(tǒng)燈具即可，無需特殊的要求。由于采用了獨特的散熱架構(gòu)，所以其支持的功率能夠達到22W——其他同樣采用SO-8封裝的競爭產(chǎn)品只能做到18W。

值得一提的是，LYTSwitch-7支持寬范圍的90-305V交流輸入，同時在低輸入電壓下還可支持調(diào)光應(yīng)用，這是因應(yīng)市場需求的一個特殊設(shè)計。因為北美民用照明采用110V兩相交流電，而很多商用照明中使用的是270V三相交流電，所以使用同一個LYTSwitch-7就可以設(shè)計出滿足高輸入電壓、通用輸入電壓和可調(diào)光的低輸入電壓幾種不同應(yīng)用環(huán)境下的驅(qū)動器方案，滿足用戶的不同應(yīng)用需要。由此也可以體會到這一產(chǎn)品設(shè)計時的“匠心”。

圖1，LYTSwitch-7支持很寬的范圍內(nèi)的線性調(diào)光

高效率，精確的恒流特性

作為一款電源管理器件，LYTSwitch-7在這方面的成績單也是可圈可點。它的效率可以達到86%，功率因數(shù)大于0.9。由于采用了獨特的數(shù)字引擎和算法，LYTSwitch-7能夠確保在整個輸入電壓及負(fù)載范圍內(nèi)的恒流精度優(yōu)于3%。對于用戶來講，出色的恒流性能就意味著LED燈具的表現(xiàn)會更為穩(wěn)定，批量生產(chǎn)時保證燈具的照明強度一致性良好。再者，精確的恒流精度可以因應(yīng)市場更加細化的燈具型號設(shè)計要求，滿足不同流明度的燈具設(shè)計要求。

圖2，LYTSwitch-7在寬電壓范圍內(nèi)的恒流精度優(yōu)于3%

獨特的可靠性設(shè)計

LYTSwitch-7集成了725 V的MOSFET，增強了其浪涌耐受能力。在芯片中還集成了輸入過壓保護，在浪涌情況下對LED負(fù)載提供保護。同時輸出過流、過壓、短路及負(fù)載開路保護、IC本身的引腳開路或短路保護，更便于整個系統(tǒng)的設(shè)計滿足安規(guī)要求。

在熱保護方面，LYTSwitch-7采用了一種特殊的“熱折返保護”。它的機理是，當(dāng)IC的內(nèi)部結(jié)溫達到145℃時，系統(tǒng)可以自動降低輸出電流使LED燈具變暗，先通過降額實現(xiàn)保護；而當(dāng)結(jié)溫達到160℃時，才完全關(guān)斷LED驅(qū)動。在現(xiàn)實中，這種在不中斷照明的情況下實現(xiàn)控溫保護的設(shè)計非常有用，比如在有火警環(huán)境溫度升高的情況下，LED照明不會馬上關(guān)斷，而是可繼續(xù)維持低亮度的照明，這是十分必要的功能。

圖3，LYTSwitch-7特殊的“熱折返保護”功能

更簡化的BOM

成本永遠是LED開發(fā)者心中放不下的“石頭”。所以LYTSwitch-7在BOM優(yōu)化方面也做足了功夫。比如通常LED燈具調(diào)光過程中，其電流不能低于維持電流Iholding，否則燈具將會熄滅，為了避免發(fā)生這種狀況， LED驅(qū)動電路設(shè)計中通常會用泄放電路作為“假”負(fù)載，確保電流不低于這一閥值，這種設(shè)計的不足之處在于增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且會產(chǎn)生額外的熱量。在LYTSwitch-7的設(shè)計中，由于其特殊的工作方式，使得其方案僅采用了一個簡單的無源衰減電路，在無需泄放電路的情況下即可滿足可控硅調(diào)光器的要求，這不但使系統(tǒng)設(shè)計大大簡化，同時也改善了內(nèi)部工作溫度，增加了設(shè)計可靠性。

另外，由于采用了獨創(chuàng)的恒流控制機制，基于LYTSwitch-7的驅(qū)動電路對于外部電感的性能依賴大大降低，所需的功率電感感值小，采用市售的標(biāo)準(zhǔn)電感即可滿足設(shè)計要求，這對于開發(fā)者也是一個福音。加之LYTSwitch-7內(nèi)部集成了諸多保護功能，無需在IC的外圍添加額外的保護器件，所以也進一步簡化了BOM。

經(jīng)過一系列的優(yōu)化后，采用LYTSwitch-7的可調(diào)光LED驅(qū)動解決方案元器件總數(shù)只有20個，與市場上典型的方案相比（35個元器件），元器件數(shù)量減少40%，最終的方案可集中在一個單面PCB上。這對于很多體積空間受限的LED驅(qū)動器應(yīng)用來說，是個極大的利好。

圖4，基于LYTSwitch-7的蠟燭燈和GU10方案，簡化的BOM利于實現(xiàn)小型化

可調(diào)光、高性能、高可靠性，以及優(yōu)化的BOM，這些構(gòu)成了LYTSwitch-7核心的“賣點”，也能夠讓我們體會到其在LED市場中站穩(wěn)腳跟的定力。由此也可以看出，面對價格戰(zhàn)，可以出的招數(shù)除了以牙還牙的價格戰(zhàn)，其實還有很多。找到用戶的“痛點”，做市場需要的好產(chǎn)品，仍然還是一條放之四海而皆準(zhǔn)的“公理”。