原创 更好的替代型LED拓扑：内置PFC的PSR反激拓扑实现紧凑型可靠设计

在新建筑物内使用高亮度、高效率LED灯，有助于在未来节省能源。不过，在旧式灯座中使用LED灯则更能够起到立竿见影的效果。将新型LED灯装在白炽灯插座中，可以大量节省现有建筑物的用电量。

创建用于住宅照明的替代灯具(例如A19、E26和E27灯泡形状)，意味着将高效、低成 本的LED设计用于“爱迪生”螺口插座的紧凑空间内。设计人员必须理解有关安全和节能法规的要求，包括功率因数(PF)、总体谐波失真(THD)和调光。 当然，成本还需要足够的低，可让消费者愿意从白炽灯转换到LED灯。

图1为E26/E27灯的外形尺寸。抛物线形状为20mm宽，LED模块印刷线路板为34mm宽，70mm长。

图1. E26/E27外形尺寸示例

隔离型拓扑通常满足必要的安全要求。为了符合尺寸方面的要求，单级反激式解决方案通常是一个好选择。带功率因数校正(PFC)的单级拓扑是一种更好 的选择，因为它有助于满足PF和THD方面的强制要求。由于PFC在控制器内部，可以省去电解电容和无源谷底填充(valley-fill)设计所需要的 额外电路。

另一方面，使用初级端调节(PSR)的单级PFC反激方案则可以进一步减少所需要的元件数目。在PSR拓扑中没有任何次级端反馈，并且省去了光隔离器、误差放大器(例如：TL431)，以及用于补偿和偏置的相关电阻和电容。更少的元件可以节省空间并降低成本。图2是基于飞兆半导体FL7730可调光单级PFC PSR离线LED驱动器的简化PSR示意图。

图2. 使用FL7730的初级端稳压

在两级拓扑中，第一级(升压)常常获得95%的效率，第二级通常达到85%的效率，累计效率在80%左右。单级拓扑(例如FL7730)通常具有85%的效率，因此发热更低，而更低的发热可以延长灯的使用寿命。

LED灯的寿命可达到45000小时，但是使用电解电容的LED驱动器可能只能达到20000小时。影响电容寿命的主要因素是温度、电压和纹波电流。在输入端使用电解电容尤其存在问题，因为元件承受了很严重的电压和纹波电流应力。

作为一种单级解决方案，FL7730不需要使用输入电解电容，这有助于延长驱动器的使用寿命。集成的MOSFET选项进一步减少了元件数目，节省了 印刷线路板空间并降低了总体成本。FL7730还使用了飞兆半导体独特的TRUECURRENT®技术，该技术保证了±3%的恒流性能并提供一致稳定的高 质量光照。

结论

使用LED灯替代白炽灯可以减少现有建筑物的电能消耗，但是满足替代型LED灯的诸多要求却是一个真正的挑战。空间紧凑，但设计却仍然要求具备高效 率、低PF和THD，并且提供更长的使用寿命并具有低材料清单成本。使用如FL7330中的PSR反激拓扑，可以让设计人员满足所有这些要求。