用高亮度LED提高家庭的能效

比较光源

对HBLED的好处心知肚明的消费者会想办法尽可能多地使用HBLED。通过表1中的数据对比可以发现，显然HBLED是亮度最高的照明方案。

让我们仔细地看看表1。光源的能效类似于效率。与发热量相比，有多少输入到灯泡里的能量变成了光 用户希望这个数值更高一些，显然HBLED做到了这一点。如果驱动电流波动，白炽灯的颜色色调最可能发生变化。

与白炽灯相比，荧光灯和HBLED的主要优势是寿命，因此在许多国家白炽灯泡正在被逐步淘汰。接下来，HBLED可能在普及率上要超过荧光灯，因为HBLED是固态的(由硅材料制造，不易碎)，尺寸非常小，而且不含有害的化学成分(不需要采用特殊的环境处理)。

HBLED照明的设计目标

让消费者改用HBLED，要求HBLED必须具有高质量。消费者要求功率因数至少要达到90%，效率达到80%或更高。在直流应用中，最大输入电压不能超过40V。在交流应用中，可能采用120V或240V(最大270V)的输入电压。HBLED必须用工作频率超过120Hz的脉宽调制器驱动，以减小烦人的可见光频闪。有时候，这个频率还需要是可变的。除了这些设计约束，还要由工程师和应用来决定使用隔离还是非隔离的设计方案。如果有必要，最后还可能考虑使用复杂的调光电路。

正如您所看到的那样，没有一个万能的解决办法。设计中需要考虑的事项是环环相扣的。每种方案都需要根据LED的数量和流过LED的电流进行专门设计。设计者还需要根据不同的电磁器件，以及所选用的功率器件和输出电容器进行调整。

应用电路

HBLED的价格大约是1~2美元。由于在每个设计方案中，HBLED都是成串使用，因此在设计时，不用考虑转换器的成本约束问题。

首先介绍的控制器是ISL6721。ISL6721是单端脉宽调制电流模式控制器，其峰值电流模式控制能有效地解决瞬时功率问题，并且提供内置的过流保护。已经有一家大型合同制造商采用ISL6721，生产出能替换目前所使用的T8电路的产品(替换荧光灯启辉器中传统的镇流器电路)。ISL6721也可以设置成白炽灯的替换方案。非固态的回扫方案目前已经用在亚洲的一个购物中心。该方案使用了10个HBLED，输出达10W，效率为82%。

要在家用市场中真正具有竞争力，HBLED照明方案还必须提供调光功能。智能电路可以做到这一点。记住，LED是由脉宽调制控制器驱动的。也就是说，LED不总是处在“开”的状态。给LED供电的脉冲的数量是由控制器控制的，并且是可变的。碰巧，这项工作也是由“控制器”完成的。

图1显示了一个由6个LED的适配器和调光电路组成的射灯方案的完整电路图。设计的核心(当然要把HBLED刨除在外)是ISL6745A控制器。右上角的器件组成了一个SEPIC控制器，驱动串在一起的6个HBLED。四周的放大器进行电流调整，短路保护和过压保护。在左下角，您可以找到交流调光电路。调光器的放大器输出先进行滤波，然后用作电流调整器的参考点，反馈到控制环路中。ISL6745A的偏置电压VDD的范围是6.5～20V，低边FET驱动器的输出为12V、1A，可以驱动一个低边FET(如此设计中的Q1)、高压驱动IC的栅极或是栅极驱动变压器。

在Intersil的产品当中，ISL6745A是最受欢迎的HBLED驱动器。除了图1所示的使用方法，还可以对ISL6745A的开关频率、软启动、过温保护进行调整，“死区时间”也可以精确调整。ISL6745A采用节省空间的MSOP-10封装。ISL6745A的灵活性也是其一大特定，既可以工作在隔离方式也可以工作在非隔离方式，调光功能也是可选的。