적합한 조광 가능 LED 드라이버 선택

Jul 27, 2023

LED 드라이버 설계는 깜박임이 없고 빠른 시작 디밍 성능을 제공하는 동시에 높은 역률과 효율성을 제공할 수 있다고 Rich Miron은 썼습니다.

레거시 TRIAC 기반 조광기에서 LED 램프의 조광 성능은 LED 조명 설계자에게 가장 큰 과제 중 하나입니다. 많은 경우 이로 인해 백열 전구에 비해 깜박임이 발생하고 밝기 조절 범위가 감소합니다.

문제는 TRIAC 기반 조광기가 저항 부하가 있는 백열 램프와 함께 사용하도록 설계되었다는 것입니다. LED가 조광기와 함께 사용되기 시작했을 때 장치의 비저항 특성과 함께 저전류 요구 사항으로 인해 TRIAC가 간헐적으로 켜지고 꺼지면서 깜박이는 효과가 발생했습니다.

LED 및 LED 드라이버에는 무저항 부하가 있으므로 필요한 전류는 디머에 있는 TRIAC의 유지 전류보다 낮습니다. TRIAC가 작동할 때 유지 전류가 충분하지 않아 깜박임이 발생하고 디밍 범위가 제한됩니다.

Intersil의 애플리케이션 엔지니어인 Rakesh Anumula는 “이 TRIAC 벽 기반 조광기는 더 높은 전력 수준에서 작동하고 저항성이 있는 백열 전구와 함께 작동하도록 설계되었습니다.”라고 말했습니다. "백열전구에서 CFL이나 LED 조명으로 전환할 때 부하는 더 이상 저항성이 없고 유도성 또는 용량성이므로 조광기가 백열전구와 동일한 방식으로 작동하지 않습니다."

Anumula는 “조광기가 LED 드라이버의 입력과 상호 작용할 때 결과가 깜박입니다.”라고 덧붙였습니다. "이들은 일종의 공진을 일으켜 TRIAC이 간헐적으로 켜지거나 꺼지도록 하며 출력에서 ​​깜박이는 것처럼 보이는 빛의 반짝임을 유발합니다."

또한 부하가 달라지면서 디밍 특성도 약간 달라져 빛의 강도나 빛의 출력이 동일하지 않다고 Anumula는 말했습니다.

문제는 TRIAC에 일정량의 래칭 전류와 유지 전류가 필요하다는 것인데, 이는 LED 전구로는 충족되지 않으며, 이는 결국 TRIAC가 간헐적으로 켜지고 꺼진다는 것을 의미합니다.

래칭 및 유지 전류를 제공하기 위해 LED 드라이버 IC 제조업체는 이제 설계에 블리딩 및 댐핑 회로를 추가하고 있습니다. 블리딩 회로(일반적으로 입력 커패시터가 있는 소형 저항기)는 래칭 및 유지 전류를 제공하고 TRIAC의 오작동을 제거합니다. 수동형 또는 능동형 블리더로 구현될 수 있습니다.

Anumula는 매우 낮은 전력의 LED 전구에 패시브 블리더를 사용할 수 있다고 말했습니다. 이 솔루션의 단점은 저항이 항상 켜져 있고 전력을 소모하기 때문에 설계 효율성이 저하된다는 것입니다.

한 가지 설계 기술은 저항기와 커패시터를 사용하지만 저항기는 필요할 때만 켜집니다. 단점은 이 솔루션이 저항기를 켜고 끄기 위해 능동 스위치가 필요하지만 수동 블리더 설계보다 더 높은 효율성을 제공한다는 것입니다.

TRIAC의 오작동을 방지하려면 댐핑 회로도 필요합니다. 이 제품은 라인과 직렬로 연결된 작은 저항기를 사용하여 입력 전류 파형을 감쇠시켜 매우 높은 입력 전류 스파이크를 유발하지 않습니다.

또한 댐핑 회로는 여러 개의 LED 램프에 연결될 때 조광기가 고장나지 않도록 보장합니다. Anumula는 여러 LED가 연결된 조광기의 큰 입력 전류 스파이크가 TRIAC의 정격을 초과하여 조기에 고장을 일으킬 수 있다고 말했습니다.

"브리지 정류기 뒤에 댐핑 회로를 사용하면 MOSFET을 사용하여 저항이 켜지거나 꺼지는 시기를 제어할 수 있습니다"라고 Anumula는 말했습니다. "브리지 정류기 전에 입력 측에서 사용하는 경우 저항기가 회로에 있는지 또는 회로 밖에 있는지 확인하기 위해 실리콘 컨트롤러 정류기가 필요합니다."

Intersil의 ISL1903(그림 1 참조) 및 ISL1904 LED 드라이버 컨트롤러에는 DHC(조광기 유지 회로)가 통합되어 있습니다. 이는 액티브 블리드와 댐핑 회로의 조합입니다. 액티브 블리더 회로는 일정량의 유지 및 래칭 전류를 제공하기 위해 MOSFET, 다이오드, 저항기 및 커패시터를 사용합니다.

ISL1903은 절연 순방향 컨버터 및 비절연 소스 리턴 벅 컨버터를 포함한 벅 컨버터 토폴로지를 지원하는 반면, ISL1904는 부스트 컨버터 토폴로지 및 절연 플라이백 컨버터를 지원합니다.