PI带来更高效率，更低恒流差异的LED驱动芯片

　　最近，Power Integrations推出了其最新一代LED驱动IC产品系列LYTSwitch，该系列器件主要针对消费类、商用及工业等照明应用而设计。

　　LYTSwitch采用的是单级设计，单级内同时集成了CC（恒流）和PFC（功率因数校正），和典型双级设计相比，效率更高（图1）。LYTSwitch在典型应用中的效率可92%，功率因数大于0.95，设计经优化后THD可低于10%。和双级设计相比，单级设计带来的好处不只是效率的提升。在双级设计中，当输入电压发生改变时，例如闭合电源开关时，第一级需要先给电解电容充电，然后再由电解电容放电，为第二级提供输入。而在单级设计中，则省去了双级设计中大的电解电容，当闭合电源开关时，由于没有了电解电容器的充放电过程，芯片能够直接对电压的变化作出反应，带来更快的输出响应。正是因为如此，LYTSwitch才有了500毫秒以内的芯片启动速度。另外，由于电解电容的体积通常都比较大，单级设计能因此而减少总体体积。


图1 单级设计与双级设计的对比

　　LYTSwitch的开关频率为132kHz，据PI公司LED高级产品经理Andrew Smith介绍，这是目前业界LED驱动IC中最高的开关频率。高的开关频率能使系统采用尺寸更小、成本更低的磁芯，这对减小系统体积是非常有帮助的。


图2  不同温度下的恒流差异曲线

　　LYTSwitch一大突出特点是拥有小于±5%的恒流差异。据Andrew Smith介绍说，PI的工程师将电路板放置在盒中并对盒子加热，测试了LYTSwitch芯片在不同表面温度下的恒流差异，得到了图2中的曲线。从图上可以看出在20~110℃范围内，恒流差异始终控制在±5%以内，在典型应用温度60~70℃范围内，更是将恒流差异控制在了±2%。恒流差异这项指标对最终系统来说是很重要的。美国LED照明的一项标准是最低亮度不低于448流明，在同样的亮度要求下，±2%的恒流差异意味着只需要4%的过功耗设计，这样能降低系统的设计功耗、降低系统工作时的温度（通常可以省去灌封材料），这样就可以将散热片做得更小——这意味着更小的系统体积——同时还也降低了元件应力。

　　LYTSwitch另一大特色是消除了调光死区，消除了“突然变亮”现象，同时还可以兼容各种可控硅调光器。在新产品发布的同时，PI也给出了一些相关的参考设计。Andrew Smith提到说，在一些典型应用中，选用LYTSwitch可以使系统减少约35~50个元件。例如图3所示参考设计，从图上可以看出，最终系统设计很简洁，元件较少。


图3  参考设计DER-347：采用LYTSwitch的LED筒灯驱动器反激式拓扑结构