LED照明不僅需要精確和穩(wěn)定的電流，還要求電流的紋波非常低?？茖W(xué)家研究表明，低于165Hz的閃爍，不管來(lái)自可見(jiàn)光還是不可見(jiàn)光，都有可能引起偏頭痛或者視覺(jué)不適。低于70Hz的閃爍甚至?xí)?duì)少部分人引發(fā)癲癇。因此， 美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）正在制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)引導(dǎo)對(duì)人體健康無(wú)危害的LED 照明驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)。

一個(gè)輸入呈阻性的電源系統(tǒng)內(nèi)部一定要存在儲(chǔ)能元件，當(dāng)輸入電壓低的時(shí)候可以提供能量給負(fù)載。如果能量進(jìn)行單次轉(zhuǎn)換又要求輸入呈阻性，其需要非常大的輸出電容來(lái)降低負(fù)載的電流紋波。如果能量進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換可以解決這個(gè)問(wèn)題。通常的二次轉(zhuǎn)換形式是結(jié)合Boost 輸入級(jí)和反激式輸出級(jí)。輸入級(jí)主要控制驅(qū)動(dòng)電源的輸入阻抗。反激式電源提供低紋波輸出電流。二次轉(zhuǎn)換控制的復(fù)雜性很高。特別是當(dāng)接入調(diào)關(guān)器的時(shí)候還需要協(xié)調(diào)輸入級(jí)和輸出級(jí)的能量平衡。圖3是常用的二次轉(zhuǎn)換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的二次轉(zhuǎn)換控制方案需要同時(shí)得到輸入電壓Vin、Boost 電流IL、中間電容上的電壓Vbulk、反激式原邊電流Ip以及電壓的反饋Vout，控制成本很高，因此很難得到廣泛應(yīng)用。數(shù)字控制技術(shù)提供了簡(jiǎn)單的一次側(cè)反饋方法，還可以預(yù)測(cè)中間電容電壓，因此只需要檢測(cè)輸入電壓Vin 并解析變壓器反饋信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)完整的二次轉(zhuǎn)換控制。大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的控制成本。

全面的驅(qū)動(dòng)保護(hù) 在LED 燈具的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和使用的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)電源有可能面對(duì)LED 負(fù)載的短路、開(kāi)路，驅(qū)動(dòng)電源板的短路、虛焊，接插件的錯(cuò)接、反接等等問(wèn)題。全面的驅(qū)動(dòng)保護(hù)可以簡(jiǎn)化LED 燈具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，延長(zhǎng)使用壽命，降低生產(chǎn)成本。對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并做出精確判斷是數(shù)字控制的一個(gè)長(zhǎng)處。數(shù)字控制可以快速地實(shí)現(xiàn)：

LED 負(fù)載的開(kāi)路保護(hù)

LED 負(fù)載的短路保護(hù)

LED 負(fù)載的過(guò)熱保護(hù)

LED 燈的限功率控制

控制器的各管腳的開(kāi)路和短路保護(hù)

2 調(diào)光技術(shù)

2.1 動(dòng)態(tài)的調(diào)光器阻抗配合

傳統(tǒng)的調(diào)光器主要用于驅(qū)動(dòng)純電阻負(fù)載，包括前沿切相調(diào)光器，后沿切相調(diào)光器和智能調(diào)光器等等。由于負(fù)載是白熾燈，傳統(tǒng)的調(diào)光器功率都在200W- 600W。LED 驅(qū)動(dòng)電源的特性正好相反--小功率，容性負(fù)載。為了能夠兼容這些調(diào)光器，LED驅(qū)動(dòng)電源必須提供阻性或者是類阻性的負(fù)載才能使調(diào)光器穩(wěn)定工作。利用功率電阻直接提供阻性負(fù)載是一種傳統(tǒng)的解決方案。這種方式的調(diào)光效果好，但是其主要問(wèn)題是效率低。這與LED燈高效率的優(yōu)勢(shì)背道而馳。另外一種常見(jiàn)的方案是利用功率因數(shù)整流技術(shù)，使輸入電流跟隨輸入電壓變化，因而提供類阻性負(fù)載。這種方案往往適用于高功率LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)用上。對(duì)于普及的小功率家用和商用LED驅(qū)動(dòng)，其問(wèn)題是輸入阻抗往往過(guò)高，特別是調(diào)光器和驅(qū)動(dòng)部分EMI 抑制元件的相互作用往往使得其無(wú)法保證有足夠大的輸入電流去維持可控硅的穩(wěn)定工作。如果調(diào)光信號(hào)處理不好就會(huì)造成LED 閃爍。

數(shù)字控制技術(shù)可以靈活地結(jié)合功率因數(shù)整流技術(shù)和動(dòng)態(tài)阻抗匹配方法。當(dāng)控制器檢測(cè)到調(diào)光器存在的情況下，根據(jù)調(diào)光器輸出的相位角，控制器提供匹配的阻抗來(lái)維持可控硅的導(dǎo)通。在控制相位角判斷完成以后，控制器可以利用高阻抗來(lái)關(guān)斷可控硅，同時(shí)通過(guò)功率因數(shù)整流技術(shù)來(lái)維持輸入的波形。圖4 所示后切和前切調(diào)光器波形。OUTPUT（TR）是Boost 驅(qū)動(dòng)控制。例如當(dāng)檢測(cè)到后切波形時(shí)，Boost 驅(qū)動(dòng)完全打開(kāi)，快速地泄放輸入端電荷；相反，當(dāng)前切調(diào)關(guān)器可控硅關(guān)斷后，Boost 驅(qū)動(dòng)則緩慢地泄放輸入端電荷。在這兩種情況下，輸入的相位都可以得到完整地恢復(fù)。目前市場(chǎng)上很多控制器都要求可控硅導(dǎo)通一個(gè)完整的交流周期，對(duì)提高調(diào)光的效率非常不利。利用數(shù)字技術(shù)可以大大降低調(diào)光的損耗，符合綠色照明的宗旨。