LT3799：简化LED驱动设计

简化离线LED照明：高功率因数、隔离型LED驱动器，无需光耦合器且支持TRIAC调光

引言

随着对传统照明的环境问题日益关注以及LED价格的下降，高功率LED正迅速成为离线应用中流行的照明解决方案。为了满足离线照明的要求——如高功率因数、高效率、隔离和TRIAC调光器兼容性——早期的LED驱动器使用了许多外部分立元件，导致了复杂的解决方案。LT3799通过集成离线LED照明所需的所有必要功能，解决了复杂性、空间和性能问题。

LT3799 在临界导通（边界）模式下控制隔离型反激式转换器，适用于需要4W至超过 100W LED功率的LED应用。其新型电流检测方案无需使用光耦即可向次级侧提供稳定调节的输出电流。其独特的泄放电路使LED驱动器无需额外元件即可兼容TRIAC调光器。开路和短路LED保护确保了长期可靠性。

无光耦操作

·1·使用 LT37999的可TRIAC调光的20W离线LED驱动器

对于工作在临界导通模式的反激式转换器，输出电流的计算公式为：

$$ I_{OUT} = 0.5 \cdot I_{pK} \cdot N \cdot (1 - D) $$

其中，$ I_{pK} $ 是峰值开关电流，$ N $ 是原边与副边匝数比，$ D $ 是占空比。该集成电路通过一种新型反馈控制来调节峰值开关电流和占空比，从而调节输出电流。与其他需要知道输入功率和输出电压信息的原边检测方法不同，这种新方案由于受变压器绕组电阻、开关关RDS(ON)、输出二极管正向压降和LED电缆压降的影响很小，因此能够提供更优的输出电流调节性能。

高功率因数，低谐波

通过强制线路电流跟随所加的正弦波电压，LT3799 实现了高功率因数，并符合IEC61000‐3‐22 C类照明设备谐波要求。如果所取电流与输入电压成正比，则可实现单位功率因数。LT3799使用输入电压的缩放版本来调制峰值开关电流。该技术可提供0.97或更高的功率因数。低带宽反馈环路可保持输出电流的稳定，同时不会使输入电流发生畸变。

支持TRIAC调光

当TRIAC调光器处于关断状态时，并未完全关闭。会有相当数量的漏电流通过其内部滤波器流向LED驱动器。该电流会充电至LED驱动器的输入电容，导致随机开关和LED闪烁。以往的解决方案增加了泄放电路，包括一个大尺寸且昂贵的高压MOSFET。LT3799利用变压器原边绕组和主开关作为泄放电路，从而无需该高压MOSFET或任何其他额外元件。如图284.2所示，当TRIAC关断时，MOSFET栅极信号为高电平，MOSFET导通，泄放掉漏电流并使输入电压保持在0V。一旦TRIAC导通，MOSFET便无缝切换回正常的功率传输器件工作状态。

开路和短路LED保护

通过变压器的第三绕组持续监测LED电压。当主开关关断且输出二极管导通电流时，第三绕组电压与输出电压成正比。在发生过压或LED开路时，主开关关闭，CT引脚上的电容放电。电路进入打嗝模式，如图284.3所示。

在LED短路事件中，集成电路在VIN引脚电压降至欠压锁定以下之前以最小频率运行，因为第三绕组无法向集成电路提供足够的功率。随后集成电路进入启动序列，如图284.4所示。

CTRL引脚和模拟调光

LT3799的输出可以通过多个CTRL引脚进行调节。例如，输出电流会跟随施加到任意CTRL引脚的直流控制电压以实现模拟调光。过温保护和线路欠压保护也可以通过这些CTRL引脚轻松实现。

结论

LT3799是一款完整的离线式 LED驱动器解决方案，具有标准的TRIAC调光、有源PFC和无需光耦即可实现良好调节的LED电流。这款高性能且功能丰富的集成电路极大地简化并缩小了离线式LED驱动器解决方案。