一种替代卤素灯的节能和高性能方案解析

2014-05-09 14:12

　　总效率通过分别测量输入功率、功率因数和提供的输出功率来计算。当采用一个 HP 6812A AC 电源，测量值为 63.0W 实际输入功率、64.4W 视在输入功率和 98.1% 功率因数。

　　输出功率的测量稍微复杂一些。使用一个电流探头和示波器在转换器的输出端上捕捉脉动电流和电压波形。根据这些波形来计算针对 LED 导通时间（tON）的转换器输出 RMS 电流和电压。导通时间输出功率为 POUT（ON） = VRMS（ON）？ IRMS（ON）。在 LED 断开时间里（此时电流为零）输出功率为零。60W 的输出功率借助一个简单的占空比公式来计算：POUT = POUT（ON）？ tON ？ 120Hz。总效率 = 输出功率 ÷ 实际输入功率。

　　高效率和高功率因数 24W 脉动 LED 驱动器

　　图 6 中的电路是一款采用 24VAC 输入运作的高效率和高功率因数 24W 脉动 LED 驱动器。由于此处的功率级别不到图 1 中 60W LED 驱动器的一半，因此图 6 中示出的整流器电桥由 4 个分立的肖特基二极管（而不是理想二极管）构成。这种出于简单性所做的折衷其代价是效率略有下降和热耗散增加。

　　图 6：供替代的 24W 解决方案为简单起见采用了一个标准的二极管整流器

　　该 24W 电路的主体与 60W 电路是相同的，而且两者以同样的方式运作。24W 电路的效率为 90%，低于 60W 电路所实现的 94%。然而，由于总体功率较低，因此这种损耗还是可以接受的，从而使得两者的分立式整流器电桥组件中的温升相当。当采用分立式二极管整流器电桥时，组件仅升温至 49°C （如图 7 所示），完全符合大多数高功率 LED 驱动器的要求。

　　图 7：24W 解决方案的热性能

　　如欲提高效率，只需用一个基于 LT4320 的整流器替换分立型整流器即可。总体而言，当功率级别和温度上升时，在转换器和整流器中运用同步整流的需求程度将随之攀升。

　　结论

　　LT4320 和 LT3791 同步降压-升压型脉动 LED 驱动器相组合，可在 120Hz 频率下以 98.1% 的功率因数和 94% 的效率提供 60W 的 LED 功率。该电路能够用更加坚固和环保的 LED 轻松地取代高功率 24VAC 卤素灯照明方案。在较低的功率级别上，LT3791 可与一个简单的分立式二极管整流器电桥配合使用，例如：在一个具有 90% 效率和同样高功率因数的 24W LED 驱动器中。

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