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？兩個(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)品也可以做得比競爭對(duì)手小很多。MPS第一代產(chǎn)品已經(jīng)比競爭對(duì)手的小,，只有競爭對(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連接,，國內(nèi)也有銅線。高頻化,、大電流的趨勢(shì)下會(huì)帶來金線成本上升,。流過更大的電流，IC需要更粗的金線,，勢(shì)必會(huì)帶來成本的上升,。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,，簡單講可以通過PCB的面積來散熱,。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。現(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,、升降壓三種方式來做,。剛才講到電子變壓器，12V,，可是鎮(zhèn)流鎮(zhèn)出來范圍很大,，最低電壓可以到4.5V左右，相比較而言電流可以用相對(duì)較小的來處理,。整個(gè)外圍元器件非常簡單,，沒有二極管，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，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,，電路非常簡單，因?yàn)槭亲原h(huán)控制的,，所以只有一個(gè)檢測電阻,、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。現(xiàn)在除日本,，國內(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,？兩方面，一是導(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)殡妷合聛恚娏魃先r(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，所以檢測到電流倒流,，這是零電流開通的模式,。零電流能夠帶來效率，比如做到90%的效率跟競爭對(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很簡單,。一個(gè)是190V,，一個(gè)是220V，阻抗是4.85Ω,?？刂品绞揭彩擒涢_關(guān)的技術(shù)，所以能夠提供很好的效率,，外圍器件非常的簡單,。這是針對(duì)美國和日本市場的非隔離驅(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)問題,，對(duì)于IC來講,，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ED發(fā)生了變化。假如電流原來是350毫安，現(xiàn)在調(diào)到100毫安以下,，人眼不太看得出來有變化,，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)肉眼看上去好像沒什么變化,，如果去測電流,，電流是在變化，可是人肉眼識(shí)別不出來,。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)有問題,，所以解決了很多問題，包括啟動(dòng)和閃爍,。閃爍問題,，很多是因?yàn)檎{(diào)光不理想,，沒有維持電流，所以MP4030是一個(gè)非常好的方案,。