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LED照明驱动技术的现状与未来

发布时间:2020-06-11 发布时间:
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LED照明驱动技术的发展现已在业界并行提出了多种解决方案。本文主要讨论可调光LED照明驱动技术。总结所有可调光解决方案,如果从拓扑结构上划分,则可以概括为两级AC / DC转换LED电流驱动方案,单级AC / DC转换LED电流驱动方案,线性AC / DC转换LED电流驱动方案;从调光控制接口可以概括为切相调光LED电流驱动方案(也称为晶闸管调光LED电流驱动方案)和智能接口调光LED电流驱动方案(主要分为I2C接口调光和PWM)。接口调光是两种类型),智能接口控制信号可分为ZigBee,蓝牙和Wi-Fi芯片的相关接口。总而言之,LED照明驱动技术的相关分类如图1所示。

图1:LED调光拓扑和调光控制分类

开发可调光解决方案

两阶段AC / DC转换LED电流驱动方案由于其良好的性能和无输出电流纹波而被业界广泛接受,但是该方案的成本太高。在Marvell在2012年成功推出性能优越的单级AC / DC转换LED电流驱动方案EM8183之后,两级AC / DC LED电流驱动方案逐渐被业界所抛弃。另一方面,线性AC / DC转换LED电流驱动方案已经在技术领域中进行了讨论,并且已经在工业中存在了将近十年。该方案一直以来都是由于其电流纹波和闪烁指数而在切相调光时无法克服的,因此业界不予接受。目前,单级AC / DC转换LED调光电流驱动方案因其卓越的性价比而成为LED调光解决方案的主流。在这里,我们主要讨论用于单级AC / DC转换LED电流控制的切相调光和智能接口调光解决方案。

单级AC / DC转换电流控制方案

切相调光(晶闸管调光)的关键在于,LED驱动器可以在任何工作点提供足够的锁存电流和保持电流。足够的保持电流和维持电流是晶闸管物理上满足正常工作条件的条件。在此基础上,LED驱动器必须确保准确的电流控制,足够的调光器兼容性,平滑的调光曲线,宽的调光范围,足够低的闪烁指数等。 LED驱动器必须在可靠性方面确保高效率,足够低的热损失,没有明显的热点以及足够长的产品生命周期。此外,在LED驱动器工作期间将音频噪声降至最低也是产品成功的关键之一。在这些方面,该行业拥有许多相关的专利技术。其中,Marvel l在该领域拥有70多项美国和国际专利,以确保产品的性能,同时还保护公司和客户的利益。

作为业界首个单级AC / DC转换LED电流控制解决方案,Marvell在2002年成功推出了性能卓越的相切调光LED驱动器芯片EM8183。该驱动器芯片被LED照明领域的领先公司所接受和采用。在行业的初始阶段。 EM8183 LED驱动器芯片为相关企业和客户带来了巨大的利益,并推动了照明领域的技术发展和创新,并在相切调光的创新领域确立了行业经典地位。在EM8183之后,Marvell在2014年初推出了第二代相切调光LED驱动器芯片EM8187。基于EM8183,该驱动器芯片提高了调光器的性能,效率和EMI,并降低了系统成本。 EM 8187使用了许多Marvel l专利技术,以在兼容性,热损失控制,效率和调光性能方面改善其性能。图2是EM8187单级切相调光解决方案的参考电路板图。 EM8187需要很少的外围设备,同时为整个系统提供了极高的可靠性和出色的性价比。

图2:单级切相调光系统的参考电路板图

图3:单级智能调光系统的参考电路板图

智能调光性能逐步提高

在LED智能调光技术方面,现阶段行业还主要选择了性价比较高的单级AC / DC转换驱动解决方案,LED智能调光接口的选择主要包括I2C接口和PWM接口。由于只需要一个接口控制信号,PWM接口具有连接简单的特点,也有利于软件的实现。然而,在低端光通量的工作状态下,PWM接口调光方案通常具有阶跃调光现象,通常被称为低端阶跃调光问题。这是由于PWM精度不足或硬件和软件匹配不足所致。 。 I2C接口智能调光需要两个连接信号。 I2C智能调光可以实现卓越的性能和低端光输出的平滑度。更重要的是,除了调光控制之外,I2C接口还提供了数据收集和传输功能,可以实现并提供用于LED照明云访问的基本功能单元。 Marvell于2014年1月推出了业界首个I2C接口单级AC / DC转换驱动器解决方案EM8189。

EM8189 I2C接口单级智能调光解决方案可实现1%的调光精度,平滑的调光性能以及低待机功耗



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