利用在线设计工具寻找适合LED驱动器
如同前述,市场上有各式各样的驱动器能符合需求。美国国家半导体(NS)就有几款LED驱动器能够达到所需的最大输入范围,同时也具备简易设计的特性和效能表现。先从24VAC系统谈起,此为最引人注意的特殊大型灯具,目前谈及的驱动器都是直流对直流(DC-DC)转换器,所以在主电源提供的交流电讯号将会有进行一些整流的情形,基于此种情况,对转换器的输入条件须改为:
24VRMS=67.88VPP和在调整后驱动器最大的输入电压范围34伏特。
就确实可知的条件来说,在此阶段的设计上,设计者心中可能已有一个特定的LED规格,而本文讨论的所有设计,都可以使用如美国国家半导体的WEBEBCH LED Designer在线设计工具进行开发,可以键入输入电压(34伏特直流电)、LED类型/值及所需的输出组态。此外,在350毫安和Vf=3.5伏特条件下,可驱动九个LED组合而成的24VAC灯串,整流后为34伏特直流电(VDC)。而透过在线工具中的参数搜索工具,看似拥有许多适用的输入范围,然因工作周期的限制,其实并没有大量可支持的线路。在此情况下,仅有美国国家半导体的LM3401和LM3409两款LED驱动器可作支持,若把LED的数量从九颗减少至八颗,在驱动器的选择上才会增加。
值得注意的是,当灯串的LED数量增加时,则须要经由电压的升压来支持,现今大多低电压交流电应用的主要转换器拓扑为降压转换器(输出到LED的驱动电压比输入到转换器的电压还低),这是对较少LED线路的主要观点。
了解驱动器角色对症下药
一般来说,尽可能使用单一驱动器来驱动多个LED最符合成本效益,然并不主张在单一驱动器中使用并联线路,而是希望串联线路尽可能延长;其有利条件在于,即使线路受到严格规范和保护,亦可确保通过LED的电流皆相同。如此一来,一个较大的输入电压就能简单驱动大量的LED线路,只是在经过整流后,该线路通常会流失一半的交流电电压值,故其优势大打折扣;为解决此一问题,则可改采升压解决方案(输出电压比输入电压大时),以减轻驱动大量LED线路的负担。
另一个观点是,若灯串可维持低于二十个LED(Vf=3.5V和350mA的LED驱动电流),就能在低电压限制下维持升压输出(在84.85VPP的低电压限制下有70VDC),可经由美国国家半导体任一款LM342X驱动器达到,它提供过压/欠压保护机制、电流限制,以及依需求选配的过热保护功能。
此外,对于驱动器装置特色的了解在电路设计上扮演重要的角色,如是否须支持脉冲宽度调变(PWM)调光、模拟调光等,或是为改变光源输出是否须加入一些光学要件及过热保护,以上考虑均为选用何种驱动器的因素。