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如何能够设计出一个经得住市场推敲的LED驱动IC

日期:2020/6/30 10:37:32
摘要:日前,PI资深工程师、实验室经理阎金光先生在与媒体的交流中,详细剖析了LYTSwitch-7的性能特点,让我们体会到在激烈的竞争压力下,如何能够设计出一个经得住市场推敲的LED驱动IC。

LED照明驱动产品不复杂,技术门槛不高,所以在过去的几年中,国内的LED厂商凭借成本优势在市场上攻城略地,很多外资厂商迫于压力不得不退出了中国市场。不过市场上也依然有坚守者,Power Integrations(以下建简称PI)就是其中之一。继金年推出LYTSwitch-1非隔离降压式LED驱动器IC系列之后,最近又推出了可调光的最新的LYTSwitch-7驱动器IC,进一步扩大了其LED驱动器家族的阵容。

日前,PI资深工程师、实验室经理阎金光先生在与媒体的交流中,详细剖析了LYTSwitch-7的性能特点,让我们体会到在激烈的竞争压力下,如何能够设计出一个经得住市场推敲的LED驱动IC。

兼容可控硅调光器

支持调光是LYTSwitch-7产品定义中最突出的一个特点。该产品兼容市场上多种标准的可控硅调光器,具有非常出色的线性和单向调光特性。对于已经在建筑中预埋了调光器的用户来说,直接用LED产品替换掉现有的传统灯具即可,无需特殊的要求。由于采用了独特的散热架构,所以其支持的功率能够达到22W——其他同样采用SO-8封装的竞争产品只能做到18W。

值得一提的是,LYTSwitch-7支持宽范围的90-305V交流输入,同时在低输入电压下还可支持调光应用,这是因应市场需求的一个特殊设计。因为北美民用照明采用110V两相交流电,而很多商用照明中使用的是270V三相交流电,所以使用同一个LYTSwitch-7就可以设计出满足高输入电压、通用输入电压和可调光的低输入电压几种不同应用环境下的驱动器方案,满足用户的不同应用需要。由此也可以体会到这一产品设计时的“匠心”。

高效率,精确的恒流特性

作为一款电源管理器件,LYTSwitch-7在这方面的成绩单也是可圈可点。它的效率可以达到86%,功率因数大于0.9。由于采用了独特的数字引擎和算法,LYTSwitch-7能够确保在整个输入电压及负载范围内的恒流精度优于3%。对于用户来讲,出色的恒流性能就意味着LED灯具的表现会更为稳定,批量生产时保证灯具的照明强度一致性良好。再者,精确的恒流精度可以因应市场更加细化的灯具型号设计要求,满足不同流明度的灯具设计要求。

独特的可靠性设计

LYTSwitch-7集成了725 V的MOSFET,增强了其浪涌耐受能力。在芯片中还集成了输入过压保护,在浪涌情况下对LED负载提供保护。同时输出过流、过压、短路及负载开路保护、IC本身的引脚开路或短路保护,更便于整个系统的设计满足安规要求。

在热保护方面,LYTSwitch-7采用了一种特殊的“热折返保护”。它的机理是,当IC的内部结温达到145℃时,系统可以自动降低输出电流使LED灯具变暗,先通过降额实现保护;而当结温达到160℃时,才完全关断LED驱动。在现实中,这种在不中断照明的情况下实现控温保护的设计非常有用,比如在有火警环境温度升高的情况下,LED照明不会马上关断,而是可继续维持低亮度的照明,这是十分必要的功能。

更简化的BOM

成本永远是LED开发者心中放不下的“石头”。所以LYTSwitch-7在BOM优化方面也做足了功夫。比如通常LED灯具调光过程中,其电流不能低于维持电流Iholding,否则灯具将会熄灭,为了避免发生这种状况, LED驱动电路设计中通常会用泄放电路作为“假”负载,确保电流不低于这一阀值,这种设计的不足之处在于增加了系统的复杂性,而且会产生额外的热量。在LYTSwitch-7的设计中,由于其特殊的工作方式,使得其方案仅采用了一个简单的无源衰减电路,在无需泄放电路的情况下即可满足可控硅调光器的要求,这不但使系统设计大大简化,同时也改善了内部工作温度,增加了设计可靠性。

另外,由于采用了独创的恒流控制机制,基于LYTSwitch-7的驱动电路对于外部电感的性能依赖大大降低,所需的功率电感感值小,采用市售的标准电感即可满足设计要求,这对于开发者也是一个福音。加之LYTSwitch-7内部集成了诸多保护功能,无需在IC的外围添加额外的保护器件,所以也进一步简化了BOM。

经过一系列的优化后,采用LYTSwitch-7的可调光LED驱动解决方案元器件总数只有20个,与市场上典型的方案相比(35个元器件),元器件数量减少40%,最终的方案可集中在一个单面PCB上。这对于很多体积空间受限的LED驱动器应用来说,是个极大的利好。

可调光、高性能、高可靠性,以及优化的BOM,这些构成了LYTSwitch-7核心的“卖点”,也能够让我们体会到其在LED市场中站稳脚跟的定力。由此也可以看出,面对价格战,可以出的招数除了以牙还牙的价格战,其实还有很多。找到用户的“痛点”,做市场需要的好产品,仍然还是一条放之四海而皆准的“公理”。

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