3 LED driver IC的迅速發展

　　隨著越來越多的人開始接觸、熟悉LED照明以及LED產業鏈的成熟和行業規模擴大，LED照明產品的種類越來越多，應用場合也由室內照明擴展到了路燈照明、工礦燈照明以及景觀照明等各種場合。這些應用的多樣性，也帶來了LED驅動電路的多樣性。到現在，LED驅動IC的拓補種類基本覆蓋了buck、buck-boost、flyback^[2-4]等中、小功率拓補;并衍生出了單級PFC、浮地等LED照明專用的電路處理技術;驅動方式包括了柵極驅動、源極驅動;工作模式也覆蓋了DCM、CCM和BCM三種模式;功能上也越來越多樣化，除了增加了基本的過溫保護、輸出開短路保護和過流保護等LED專有的保護功能外，還增加了Triac調光、模擬調光、PWM波調光和分段調光等多種調光功能。這使得LED照明的應用更加豐富。

　　值得一提的是，對于LED照明是否要支持Triac調光曾引發了很大爭論，就當前的市場需求(特別是歐美市場)而言，Triac調光無疑是LED驅動電源必須支持的功能;而從技術實現復雜度(有人認為LED負載與Triac的特性是矛盾的)和調光技術發展的方向而言，Triac調光終將被淘汰。因此，并不是所有LED控制IC都支持該功能，這也是當前LED控制IC多樣性的原因之一。

　　上述所有的LED驅動電路技術，每一個都需要一篇完整的論文才能論述清楚，本文后半部分主要論述PFC技術的要點、現階段存在的問題和未來的發展方向。

　　4 PFC技術介紹

　　PFC技術^[2-4]，作為LED照明的關鍵技術，其演進過程能夠充分反映LED照明電源技術發展的特點。作為一種交流取電的電源，PFC功能是中、大功率LED驅動電源的必然要求：最早的PFC電路是無源的填谷式PFC(圖2-a為填谷式PFC電路;圖2-b為填谷式FPC電路的母線波形^[5])，其功率因數可提高至0.85。該電路的缺陷是犧牲輸入諧波參數換得PF值。其后出現了單級buck & flyback PFC技術，該技術較填谷式電路有了很大改善，也是一種主動的PFC處理技術(APFC)，其主要缺陷是輸出電流紋波大，有100Hz的工頻頻閃。在借鑒了傳統AC-DC電源的boost PFC+第二級電路的基礎上，部分高品質LED電源采用了兩級PFC技術，即第一級采用專用的boost PFC控制IC(與傳統AC-DC完全相同)，第二級采用buck & flyback恒流電路。這種技術具有優異的電路性能，唯一的缺陷是成本壓力較大，較單級PFC電路增加了一個變壓器和一顆功率MOS。

　　LED照明現在最普遍的方案是單級PFC，這種拓補結構能提供高的PF值，并且電路簡單，方便設計。但是，研究發現100Hz的工頻頻閃對人的視力特別是兒童的視力，有很大損害，單級PFC的100Hz輸出電流紋波成為該結構的最大缺陷。