【導讀】雖然LED照明正往可調光方向發展，但真正做好一款設計并不容易。這其中牽涉到調光器兼容性、變壓器兼容性、可調光范圍以及成本等諸多的問題。所以你是不是還在為你的LED調光設計不如意而感到煩惱？別煩，一款LED驅動降20+元器件，成本無壓力的LED調光設計送給你。
LED照明正往可調光方向發展，但真正做好一款設計并不容易。這其中牽涉到調光器兼容性、變壓器兼容性、可調光范圍以及成本等諸多的問題。Dialog公司日前發布了兩款可調光固態LED照明驅動器產品iW3662和iW3688，分別針對的是MR16 LED燈泡和TRIAC調光應用。那么這兩款產品相對市場是已有的解決方案到底具有哪些優勢，對LED市場發展又會起到哪些促進作用呢？
在了解這兩款產品之前，我們先來簡單看一下Dialog的業務背景，以為下文做鋪墊。
被大品牌公司采用，秘訣在哪里？
熟悉Dialog的朋友都知道，該公司2013年借助對iWatt公司的收購，將業務拓展到四個方向：1.移動系統，其中包括智能手機、平板電腦以及超級本；2.連接、汽車與業務；3.電源轉換；4.新型業務，包括可穿戴設備。
Dialog專注于節能技術，主要包括電源管理、超低功耗音頻技術、短距離無線技術（包括藍牙）以及AC/DC電源轉換四個方面。“我們現在在藍牙半導體方面處在比較領先的地位。這項技術主要的業務對象有可穿戴設備，包括傳感器，以及信標等設備。這一產品是現在市場上同類產品中尺寸最小的，也是最節能的。”Dialog公司企業發展與策略資深副總裁Mark Tyndall對其藍牙技術著重介紹道（圖1、圖2）。此外，Mark還分享了幾個Dialog公司最新的成功案例，事實勝于雄辯。
圖1：低功耗和小尺寸藍牙芯片是瞄準物聯網應用的有力利器。
圖2：Dialog公司解決方案成功進入多款品牌產品中。
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MR16燈泡無閃爍，你做到了嗎？
低壓MR16燈泡是Dialog進入可調光LED照明的最后一個領域。為什么呢？“因為在MR16這方面有很多的挑戰，特別是有關變壓器，因為我們做這個產品的時候需要跟各種各樣的變壓器處理好適配、兼容的問題。”Dialog公司電源轉換事業群高級營銷總監Scott Brown解釋說。
MR16 LED燈泡面臨的最大挑戰是變壓器。大多數MR16燈泡使用交流降壓變壓器。為了驅動燈泡，需將交流線路電壓降至12VAC；通常采用電子變壓器為電阻負載供電，并需要典型最小20W的負載來維持正常工作。“這些變壓器主要是針對鹵素燈所設計的，大多數的最小的功率是20瓦，低于20瓦就沒法運行。”Scott表示（圖3）。
圖3：MR16 LED燈泡面臨的最大挑戰是變壓器。
iW3662 LED驅動器采用專利的具備高級數字分析功能的控制技術解決了這個問題。它通過檢測所安裝的變壓器，動態增加峰值負載，以配合變壓器工作，尤其是在深度調光范圍期間。iW3662能夠兼容電子變壓器和磁性變壓器，同時解決電磁問題。
在LED照明設計中，成本非常重要。iW3662相比競爭對手方案，所需元器件數量大幅降低（圖4）。
圖4：iW3662與競爭對手方案相比，所需外部元器件的數量大幅降低。
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此外，熱管理非常重要。溫度每升高10℃，電容壽命將減少15%。并且溫度太高產品也存在安全風險。“LED燈泡有一個預先確定的外形，高功率密度意味著高溫挑戰。有些燈泡是用在開放式燈具中，有空氣流動存在；還有一些是在封閉式當中。很多設計者不知道燈泡溫度有多高，使用壽命會受到什么影響。此外，熱管理不善會大幅縮短SSL燈泡的使用壽命，甚至引發火災。”Scott指出，“我們的做法很簡單，就是讓用戶可以設定一個最高值。如果超過這個值的話，LED的使用電流就會被降低。電流降低了，消耗的功率就會降低，相應的溫度也會降低。”
圖5：iW3662 LED驅動器性能一覽。
圖6：競爭對手MR16驅動產品與變壓器適配不好，導致不亮且閃爍嚴重（左）。同時打開Dialog和競爭對手方案，可以看到Dialog產品無閃爍，而競爭對手產品雖然變亮了（Dialog產品幫它負載了一些變壓器定額），但閃爍依然嚴重（右）。
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LED驅動降20+元器件，成本無壓力
在TRIAC調光器中，固態LED器件為了保持正向導通，需要一個最小的負載電流。如果負載電流低于閾值，TRIAC將在交流電半周期的其余時間內關斷。這對于白熾燈不是問題，因為白熾燈是電阻性負載，而對于LED驅動電路卻是一個很大的挑戰。
“TRIAC調光器給LED燈泡帶來的問題是，它有時不能提供維持晶閘管導通所需的足夠電流。這將導致TRIAC調光器提前終止導通周期，并切斷AC電源，從而造成可調光LED燈泡出現閃爍和微閃。”Scott談道，“很多低功耗燈泡設計使用一個泄放電路讓TRIAC獲得額外的電流。無源泄放電路多加一個電阻，這樣就會消耗更多的電流，但同時也會增加功耗，降低效率。有源泄放電流可以增加一些效率，但是缺點是要增加元器件，需要更高的成本（圖10）。此外還有發熱問題，發熱不僅僅會降低設備使用壽命，并且也會增加灌膠成本。”
圖7：很多低功耗燈泡設計采用泄放電路讓TRIAC獲得額外電流。兩種泄放電路要么效率低，要么不經濟。
相比于前代產品iW3609，全新的iW3688中采用的Dialog專利數字算法完全消除了外部泄放電路、外部VCC電路和啟動電路。該專利數字算法通過調制MOSFET主開關，以便在調光期間獲得額外的電流；確保輸入電流在正向導通期間總是大于TRIAC的維持電流閾值；同時無需額外的元件（圖11）。
圖8：相比前代產品iW3609（左），iW3688（右）采用專利數字算法，完全消除了外部泄放電路、外部VCC電路和啟動電路。
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同時，iW3688消除了20多個外部元器件，降低了BOM成本（20%~25% costdown）（圖12）。其出眾的調光性能實現了無閃爍和無微閃，能夠兼容和配合最具挑戰性的TRIAC調光器。iW3688同樣采用了高級熱管理解決方案。當溫度升高時，iW3688通過熱閉環控制降低電流以維持目標溫度，而在極端情況下則會關閉LED。此外，它具有很好的調光兼容性，調光范圍可以做到1%（很多廠商只能做到10%）。
圖9：iW3688消除了20 多個外部元器件，降低BOM成本達20%~25%（左右分別為方案對比，上下為PCB正反面）。
圖10：iW3688 LED驅動器性能一覽。
相信這兩款產品的推出能夠滿足LED市場對成本的嚴苛要求，同時也能使LED調光設計的性能更佳！
