除了 LED 調(diào)光器，TRIAC也可以做到PID算法恒功率的實(shí)現(xiàn)

通常除了 LED 調(diào)光器，TRIAC 還可以用于電機(jī)速度控制、壓力控制、液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在交流的大功率應(yīng)用中，尤其是工業(yè)、消費(fèi)類電子領(lǐng)域，其恒功率控制非常重要，非節(jié)能照明調(diào)光主要是利用 TRIAC 調(diào)光器(三端雙向可控硅)進(jìn)行調(diào)光，TRIAC 調(diào)光器也是目前應(yīng)用最為廣泛的調(diào)光器。TRIAC 調(diào)光器的工作原理如圖 1 所示，將 R1、R2 及 C1 連接一起的 RC 電路可以令 TRIAC 調(diào)光器延遲啟動(dòng)，直至 C1 的電壓上升至觸及交流二極管(Diac)的觸發(fā)點(diǎn)電壓;電位計(jì)的電阻越高(滑動(dòng)指針越向下滑移)，啟動(dòng)延遲時(shí)間便越長(zhǎng)。這樣可縮短 TRIAC 調(diào)光器的“導(dǎo)通時(shí)間”或縮小其“導(dǎo)通角”(Θ)。因此，負(fù)載獲得的平均供電便可減少。TRIAC 調(diào)光器必須不斷提供保持電流(IH)，以確保電路經(jīng)常處于“導(dǎo)通”狀態(tài)。

美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司(NS)亞太區(qū)資深市場(chǎng)經(jīng)理吳志民表示，按照目前業(yè)界的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，入墻式 TRIAC 調(diào)光器通常連接白熾燈或鹵素?zé)暨@類電阻負(fù)載。但 LED 燈泡并不屬于入墻式 TRIAC 調(diào)光器可以接入的電阻負(fù)載，因此如果利用傳統(tǒng)的入墻式 TRIAC 調(diào)光器調(diào)控 LED 燈泡的亮度，調(diào)控效果將無(wú)法達(dá)到最佳狀態(tài)。目前市場(chǎng)上的 LED 驅(qū)動(dòng)器會(huì)產(chǎn)生頻率為 120Hz 的閃爍，或者無(wú)法達(dá)到 100:1 的調(diào)光比。但是，如果完全替換 TRIAC 調(diào)光器而采用新的調(diào)光器來(lái)支持 LED 調(diào)光，成本將是一個(gè)問(wèn)題。

因此，NS 在不久前推出一款 LM3445 LED 驅(qū)動(dòng)器(圖 2)，它可以支持傳統(tǒng)入墻式 TRIAC 調(diào)光器，可以穩(wěn)定調(diào)控高亮度 LED 的光暗，確保不會(huì)出現(xiàn)光線閃爍問(wèn)題。LM3445 不但可以支持高達(dá) 100:1 的調(diào)光比，而且還可輸出 1A 以上的恒流來(lái)驅(qū)動(dòng)多串 LED，這使之可以適用于住宅、建筑物、商業(yè)及工業(yè)專用照明領(lǐng)等多個(gè)領(lǐng)域。

吳志民介紹，由于采用恒流浮動(dòng)降壓穩(wěn)壓的控制架構(gòu)，LM3445 可以確保輸入 LED 的紋波電流恒定不變，無(wú)論輸入電壓如何波動(dòng)，也無(wú)論 LED 電壓(VLED) 因溫度變化而出現(xiàn)任何偏移，這一專利技術(shù)都可確保流入 LED 的電流恒定不變，保證 LED 燈在調(diào)光過(guò)程中亮度均勻穩(wěn)定，這有助于延長(zhǎng) LED 的壽命。

LM3445 支持 80V～270V (交流電)的工作電壓范圍，其導(dǎo)通角檢測(cè)器 / 譯碼器可實(shí)現(xiàn) 100:1 調(diào)光范圍，該器件內(nèi)置 300Ω泄流電阻，每當(dāng)線路電壓下跌至較低水平時(shí)，泄流器會(huì)容許電流繼續(xù)流通，以便 TRIAC 調(diào)光器可以繼續(xù)正常運(yùn)行。LM3445 可將輸出電流調(diào)節(jié)至 1A 甚至更高，可采用主 / 從系統(tǒng)的控制方式，確保多通道照明系統(tǒng)的亮度均勻。此外，該芯片內(nèi)置 230W 的分壓電路以及被動(dòng)式功率因數(shù)校正電路，可以在周期內(nèi)的大部分時(shí)間直接從線路截取電流，為降壓穩(wěn)壓器提供恒定的正電壓，并確保最低的耗電量。

恒功率控制，一般我們采用一種算法實(shí)現(xiàn)，最經(jīng)典、最常用的算法就是 PID 算法。一般針對(duì) TRIAC，我們會(huì)結(jié)合 PID 算法，傳感器，相應(yīng)控制電路，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié) TRIAC 導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)恒功率的控制。