中心議題：

• 羅姆LED照明用驅動器IC的特點
• 帶可控矽調光功能的LED照明用驅動器IC

前言

如今從家庭到工業，人們的環保意識都已廣泛提高
，因此具有節能效果的LED照明燈正在作為原有照明器具（白熾燈泡、熒光燈等）的替代品而迅速普及。

作為LED照zhao明ming，它ta需xu要yao有you能neng夠gou驅qu動dong從cong燈deng泡pao等deng小xiao型xing照zhao明ming的de小xiao功gong率lv產chan品pin到dao路lu燈deng等deng大da型xing照zhao明ming的de大da功gong率lv產chan品pin電dian源yuan。而er且qie
，這zhe種zhong電dian源yuan應ying當dang與yu原yuan有you照zhao明ming器qi具ju所suo使shi用yong的de“可控矽調光”、LED照明專用的“PWM調光”以及可以用體電阻調光的“線性調光”等多種調光方式兼容。

為使LED穩定地點亮、調光
，需要使用LED驅動器IC,而且要求這種驅動器IC能與功率和調光方式等五花八門的電源相適應。

羅姆的LED照明用驅動器IC的特點

羅姆為了適應上述市場需求而在進行LED照明用驅動器IC的開發。為使LED保持一定的亮度點燈，需要有進行恒流控製的LED驅動器IC。通常

，是從交流電源開始進行恒流控製，所以使用降壓型開關穩壓器方式（圖1）。

[圖1]普通的照明用電源模塊

傳統方式中，輸入電壓變動和輸出電壓變動大，須根據應用條件重新設計電源模塊。如果輸入電壓變動大，則交流電壓頻率（全波整流後為100Hz～120Hz）中帶紋波的輸入電壓會使得LED的亮度發生閃爍。為了穩定輸入電壓，必須在設計電源模塊時采取措施。如果輸出電壓變動大，就必須針對每一個光源的輸出電壓（LED的燈數）變更外接元器件的常數
，設計出許多種電源模塊來，從而增加了設計工作量（圖2）。

而且，由於LED的Vf高低不一
，也會致使LED照明器具之間出現亮度不統一的情況。

[圖2] 輸入電壓特性

[圖2] 輸出電壓特性[page]

開關穩壓器用開關的導通時間與關斷時間之比來控製LED電流值。傳統方式的一般控製方法，是用線圈的峰值電流來決定開關的導通時間。
此方法利用輸入、輸出電壓的變化來改變線圈電流的梯度，其結果是LED電流值也變化。（圖3－1）

[圖3－1] LED電流波形（峰值檢測控製）

[圖3－2] LED電流波形（平均值控製）

要解決這一問題，應不用峰值電流來控製LED電流
，而須用LED電流的平均值來控製（平均電流控製）。

但是，平均電流控製用一般情況下使用的模擬電源控製方式難於實現，外接元器件數量有增加的趨勢。

這次開發的BD555AKFV采用數字電源控製技術
，不增加外接元器件的數量，隻需檢測線圈的電流即可解決上述課題。（圖4）

[圖4] 帶可控矽調光的LED照明用驅動器IC BD555AKFV 框圖

由於采取數字電源控製
，與輸入、輸出電壓無關，可以實現對LED電流的平均值進行控製（圖2)。它是對線圈電流進行采樣（A/D轉換）從而數字化
，根據采樣數據進行峰值電流的運算以使LED電流的平均值保持恒定。然後，將此運算結果進行D/A轉換，反饋到檢測峰值電流的比較電路（圖3-2)。羅姆使用這種方法從而完全實現了數字控製，這屬於業界首創。

雖然開關電源采用的數字電源控製方式備受關注，但因為通常要使用DSP而存在“電路規模大（成本高）”、“功耗大”等問題，難以應用於LED小型照明。BD555AKFV特別針對LED照明功能開發出專用邏輯，解決了數字電源的弱點——電路、功耗增大的問題。

數字電源控製的特點是除了平均電流控製功能之外還可以有效地利用調光功能。“BD555AKFV”與“可控矽調光”、“PWM調光”和“線性調光”3種調光方式兼容，能夠適應具備多種調光功能的照明器具。

帶可控矽調光功能的LED照明用驅動器IC

業內存在讓LED照zhao明ming燈deng與yu原yuan有you照zhao明ming器qi具ju所suo用yong的de調tiao光guang器qi組zu合he使shi用yong的de需xu求qiu。原yuan有you的de調tiao光guang器qi是shi使shi用yong可ke控kong矽gui等deng開kai關guan元yuan件jian截jie取qu交jiao流liu輸shu入ru電dian壓ya的de一yi部bu分fen
，根gen據ju它ta的de相xiang位wei角jiao來lai調tiao節jie亮liang度du的de調tiao光guang方fang式shi，被bei稱cheng為wei可ke控kong矽gui調tiao光guang器qi。
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可控矽調光器在可控矽處於導通狀態時必須使保持電流持續流通；一旦保持電流下降，可控矽便關斷了。由於LED照明燈與原有照明燈相比
，功耗極低，所以使可控矽的保持電流下降，調光器就往往會因此而不定期關斷從而發生閃變（閃爍）現象。（圖5）

[圖5] 可控矽誤動作時的波形

為了防止出現這種閃爍現象，需要有能夠確保保持電流恒定的泄放電路，各製造廠商采用各種各樣的方式構成泄放電路。BD555AKFV內置有羅姆獨創的泄放電路，采取了避免無謂損失的措施。

但dan是shi
，即ji使shi裝zhuang載zai了le確que保bao保bao持chi電dian流liu恒heng定ding的de泄xie放fang電dian路lu
，還hai是shi有you不bu能neng防fang止zhi可ke控kong矽gui調tiao光guang器qi引yin發fa誤wu動dong作zuo的de情qing況kuang出chu現xian。其qi原yuan因yin是shi因yin為wei可ke控kong矽gui接jie通tong時shi使shi輸shu入ru電dian容rong充chong電dian的de衝chong擊ji電dian流liu會hui造zao成cheng大da的de瞬shun變bian
，保bao持chi電dian流liu瞬shun間jian下xia降jiang從cong而er造zao成cheng可ke控kong矽gui關guan斷duan（圖6）。

[圖6] 可控矽接通時的順變電流

采(cai)取(qu)防(fang)止(zhi)瞬(shun)變(bian)的(de)措(cuo)施(shi)會(hui)致(zhi)使(shi)效(xiao)率(lv)下(xia)降(jiang)
，此(ci)課(ke)題(ti)不(bu)是(shi)可(ke)以(yi)簡(jian)單(dan)解(jie)決(jue)的(de)。羅(luo)姆(mu)對(dui)突(tu)然(ran)發(fa)生(sheng)的(de)瞬(shun)變(bian)所(suo)采(cai)取(qu)的(de)應(ying)對(dui)方(fang)法(fa)是(shi)利(li)用(yong)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)避(bi)免(mian)產(chan)生(sheng)閃(shan)變(bian)。

傳統方式是把經過電容變成平滑的可控矽相位角檢測電壓輸入到調光解碼器。

電容雖然有濾除瞬變造成的誤動作的效果
，但無法完全消除100Hz/120Hz低頻區發生的誤動作，還是會有閃變。

BD555AKFV在IC內部裝置有數字濾波器，解決了上述問題。BD555AKFV對dui相xiang位wei角jiao進jin行xing采cai樣yang，將jiang數shu字zi的de樣yang值zhi存cun入ru存cun儲chu器qi。在zai調tiao節jie調tiao光guang亮liang度du之zhi前qian使shi樣yang值zhi通tong過guo特te別bie針zhen對dui可ke控kong矽gui調tiao光guang而er設she計ji的de數shu字zi濾lv波bo器qi，完wan全quan屏ping蔽bi可ke控kong矽gui調tiao光guang器qi突tu然ran發fa生sheng的de誤wu動dong作zuo生sheng成cheng的de差cha錯cuo值zhi
，防fang止zhi閃shan變bian。（圖7）

[圖7] 可控矽調光器誤動作時BD555AKFV的LED電流波形

今後

羅姆開發出最適合形式多樣的LED照明器具的LED驅動器IC,有助於LEDzhaomingdepuji。yizhecijieshaodeshuzidianyuanjishuyutiaoguangjishuweizhu，jinhouhaidasuanliyonggezhongjishu
，xingchengneizhigonglvgaishandianludengpinzhongfengfukegongyonghugenjugezhongbutongyongtujinxingxuanzedechanpinxian。