要點(diǎn)提示：

• 省去金線,、減小封裝從而降低成本
• 如何解決攝像機(jī)里面的LED燈閃爍
• 軟開關(guān)控制的LED驅(qū)動(dòng)IC提供高效率方案
• 調(diào)光調(diào)不下去和啟動(dòng)不良如何解決

成本、效率,、閃爍以及可靠性都是LED照明燈具開發(fā)者需要考慮的問(wèn)題,。MPS專家在本文中探討了上述幾個(gè)要素的解決策略，例如解決攝像機(jī)里面的LED燈閃爍,、調(diào)光調(diào)不下去和啟動(dòng)不良的解決,、通過(guò)軟開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)高效率以及省去金線、減小封裝從而降低成本的思路,。

數(shù)字電路和功率器件有它自己的工藝,，把所有DC-DC驅(qū)動(dòng)做到一個(gè)晶圓上。這有什么不好的地方？?jī)蓚€(gè)東西連接中間一定有引線等,。電能的趨勢(shì)是高頻大電流,，這就需要寄生參數(shù)非常小。假如有引線的話,，如果頻率高,，寄生電流大了以后會(huì)帶來(lái)電壓的振蕩等。如果往大電流走,，阻抗偏高,，整個(gè)損耗就會(huì)增加。MPS BCD Fast工藝能夠支撐高頻化,、電流化,，而且MPS的產(chǎn)品也可以做得比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手小很多。MPS第一代產(chǎn)品已經(jīng)比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的小,，只有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手1/4大,，這樣成本可以更低。

省去金線,、減小封裝從而降低成本

IC內(nèi)部大部分是用金線來(lái)連接,，國(guó)內(nèi)也有銅線。高頻化,、大電流的趨勢(shì)下會(huì)帶來(lái)金線成本上升,。流過(guò)更大的電流，IC需要更粗的金線,，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)成本的上升,。MPS的封裝是用銅鑄的方式跟底下的焊腳連在一起,，銅鑄的整個(gè)阻抗比金線要小很多,；在散熱方面，金線連接的IC要加很多散熱片,，但是這種封裝每個(gè)引腳都可以當(dāng)成散熱源,，簡(jiǎn)單講可以通過(guò)PCB的面積來(lái)散熱。這樣IC熱阻會(huì)比較小,，同樣封裝可以做得小,。封裝越小越便宜，成本可以降低,。

LED照明無(wú)非兩種：一種是直流輸入,，一種是交流輸入。首先先講一下DC-DC方面?，F(xiàn)在有些PAR燈用的不是純粹的直流,，用的是電子變壓器。假設(shè)電子變壓器是一個(gè)高頻AC12V，甚至一些大功率的燈,，比如30W,、40W。當(dāng)換成LED之后有什么問(wèn)題,？它的荷載變輕很多之后,，有一段時(shí)間會(huì)停振。如果用降壓IC做,，假設(shè)擺3顆燈10V,。如果用降壓來(lái)做，要加很大,，才能穩(wěn)定住電壓,，比如12V。如果電壓跌到9V,，可能就不行了,。如果電流放很大會(huì)有什么問(wèn)題？啟動(dòng)的時(shí)候電子變壓器是各種各樣的,，可是有很多沒(méi)有帶限流保護(hù),。如果電流很大，一啟動(dòng)就會(huì)燒掉電子變壓器,。所以降壓的時(shí)候,，在MRS16上有時(shí)不是很好用。MPS有什么樣的方案可以做呢,？首先是MP2481,，這是針對(duì)350毫安，1W,，有3,、4顆燈串聯(lián)的。這是 1.4M高頻的IC,，頻率越高,，電感電流可以用很小。這可以用升壓的方式,、降壓的方式,、升降壓三種方式來(lái)做。剛才講到電子變壓器,，12V,，可是鎮(zhèn)流鎮(zhèn)出來(lái)范圍很大，最低電壓可以到4.5V左右,，相比較而言電流可以用相對(duì)較小的來(lái)處理,。整個(gè)外圍元器件非常簡(jiǎn)單,，沒(méi)有二極管，所有的保護(hù)有開路的,，有短路的,。這個(gè)是業(yè)內(nèi)不多的一顆就能夠提供升降壓的IC。

車載車燈用的是鉛酸電池是12V,?？墒擒囕d在搭載點(diǎn)火的時(shí)候，電壓跳動(dòng)很厲害,，有時(shí)候會(huì)跳到20幾伏,，甚至30幾伏，這就需要一個(gè)高壓IC來(lái)做,，另外也能低到9V,、8V。如果有客戶想做車載車燈等,，MP2483是一個(gè)選擇,，另外也可以提供車載認(rèn)證。因?yàn)楦邏杭夹g(shù),，做直流高壓,，標(biāo)準(zhǔn)的工藝能夠做到30V左右?？墒窃偻邏?，并沒(méi)有這個(gè)可能。

如何解決攝像機(jī)里面的LED燈閃爍

現(xiàn)在一般路燈的方案三級(jí)方案比較多,，首先進(jìn)來(lái)是PFC,，輸出DC電壓，然后有很多不同功率的需求,，每一個(gè)都需要一個(gè)恒流,。像這種情況下，500毫安,、350毫安可以做到97%,，接近98%的效率,，非常高,，這是業(yè)內(nèi)很難做到的。所以MP4688適合做700毫安,、350毫安的路燈,。另外有一些客戶，以T8燈管為例,，需要PFC,、需要隔離,。因?yàn)橛脝渭?jí)PFC做出來(lái)的輸入紋波，如果拿122HZ高清的攝像機(jī)去拍,，畫面上燈會(huì)閃爍,。這種閃爍如果出現(xiàn)在拍電影現(xiàn)場(chǎng)，這是不太好的現(xiàn)象,。這時(shí)候怎么做,？前級(jí)還是PFC配合一個(gè)高壓的DC-DC。這種DC-DC頻率很高,，很容易把100HZ的頻率給濾掉,，所以在LED燈端看不到固定的紋波。 

MP4689跟上文提到的MP4688能夠支撐100V耐壓的DC-DC,。還有MP2489,，60V，2mm×2mm非常小,。這也是一個(gè)高壓的,，電路非常簡(jiǎn)單，因?yàn)槭亲原h(huán)控制的,，所以只有一個(gè)檢測(cè)電阻,、二極管、電感,，適合用于比較緊湊的,、做的非常小的燈。

AC-DC輸入現(xiàn)在做得很多,，特別是日本做白熾燈替換計(jì)劃,，現(xiàn)在政府補(bǔ)貼做LED警報(bào)燈等等。AC-DC分兩種,，一種是隔離的,，一種是非隔離的。非隔離的成本相對(duì)是低的?，F(xiàn)在除日本,，國(guó)內(nèi)有一些客戶在大規(guī)模做非隔離的。

軟開關(guān)控制的LED驅(qū)動(dòng)IC提供高效率方案

還有做調(diào)光的,。首先看一看MP4000,，1-30W非隔離的LED驅(qū)動(dòng)。非隔離的電路比較簡(jiǎn)單,，不需要變壓器,。MP4000也是唯一一個(gè)做軟開關(guān)的IC。什么叫軟開關(guān),？大家知道一個(gè)電源的效率高低取決于損耗,。損耗是哪里來(lái),？?jī)煞矫妫皇菍?dǎo)通損耗,，二是開關(guān)電源有開關(guān)損耗,，包括驅(qū)動(dòng)損耗。這里面跟什么有關(guān)系,？跟頻率有關(guān)系,。一般的開關(guān)損耗是電流和電壓的積分。傳統(tǒng)的做法是硬開關(guān),，開關(guān)損耗相對(duì)比較大,。因?yàn)殡妷合聛?lái)，電流上去時(shí)有交叉的部分,。這是一個(gè)軟開關(guān)的IC,，是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？大家知道臨界導(dǎo)通模式,，通過(guò)電驅(qū)動(dòng)端,，臨界導(dǎo)入的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓突變，所以檢測(cè)到電流倒流,，這是零電流開通的模式,。零電流能夠帶來(lái)效率，比如做到90%的效率跟競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比,，能節(jié)省開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗,。另外二級(jí)管部分，如果是CCM硬開關(guān),，就需要很快的反向恢復(fù),，可是MP4000這種模式就不需要。

日本的電壓是100V AC,。MP4005很簡(jiǎn)單,。一個(gè)是190V，一個(gè)是220V,，阻抗是4.85Ω,。控制方式也是軟開關(guān)的技術(shù),，所以能夠提供很好的效率,，外圍器件非常的簡(jiǎn)單。這是針對(duì)美國(guó)和日本市場(chǎng)的非隔離驅(qū)動(dòng),。AC- DC電阻損耗較大,。MP4001的Smart  LDO直接供電給IC,。只有電壓在15-30V的區(qū)間才可以充電,，其它是阻斷的,，充電時(shí)間非常短。所以Smart  LDO能夠提供損耗非常小的方案,。如果做3W,、5W的用MP4001可以提供非常高的效率。

非隔離不需要PFC,，特別是針對(duì)低功率應(yīng)用,。可是當(dāng)開發(fā)8W以上功率的LED驅(qū)動(dòng),，就需要提供PFC,。MP4020/4021系列是一個(gè)Single Stage PFC隔離方案。跟傳統(tǒng)的對(duì)比來(lái)講,，成本上可以省掉很多,，還有很高的PFC值， 另外它也是一個(gè)臨界導(dǎo)通模式,，導(dǎo)通時(shí)損耗會(huì)比較小,。

調(diào)光調(diào)不下去和啟動(dòng)不良如何解決

假如導(dǎo)通角被切掉很多的時(shí)候，啟動(dòng)往往會(huì)是一個(gè)問(wèn)題,，對(duì)于IC來(lái)講,，因?yàn)殡妷汉艿停{(diào)光調(diào)不下去或者會(huì)有閃爍,。MP4030提供了很好的解決方案,。調(diào)光調(diào)不下去很多原因是因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)生了變化。假如電流原來(lái)是350毫安,，現(xiàn)在調(diào)到100毫安以下,，人眼不太看得出來(lái)有變化，這是LED的指數(shù)效應(yīng),。比如導(dǎo)通角是50%,，電流就是50%；導(dǎo)通角只有20%,，電流就是20%,。假設(shè)切掉80%，還剩20%,，其實(shí)肉眼看上去好像沒(méi)什么變化,，如果去測(cè)電流，電流是在變化,，可是人肉眼識(shí)別不出來(lái),。針對(duì)MP4030，在導(dǎo)通角比較大的時(shí)候,，電流跟導(dǎo)通角的變化斜率變大,，導(dǎo)通角變小時(shí)電流變化更快,，這樣可以明顯看到有調(diào)光效果，這是很重要的一個(gè)改變,。另外這個(gè)IC其實(shí)就不需要維持電流,，不需要在IC側(cè)加任何東西，不需要加電流,，不需要加電阻,，損耗也非常小。

剛才講到啟動(dòng)問(wèn)題,，假如導(dǎo)通角很小的時(shí)候,，電壓很低。假如直接從上面取電啟動(dòng),，可能啟動(dòng)會(huì)有問(wèn)題,。或者啟動(dòng)非常慢,。如果啟動(dòng)一個(gè)燈,，可能要10分鐘才亮。MPS方案在導(dǎo)通角即使很小的時(shí)候,，啟動(dòng)不會(huì)有問(wèn)題,，所以解決了很多問(wèn)題，包括啟動(dòng)和閃爍,。閃爍問(wèn)題,，很多是因?yàn)檎{(diào)光不理想，沒(méi)有維持電流,，所以MP4030是一個(gè)非常好的方案,。