拯救LED的电子变压器

不，不是电影系列——这篇文章是关于提高人们对 LED 照明解决方案问题的认识。

在全球范围内，我看到带有 LED 灯泡的新建筑闪烁或无法正常工作，正如最近在香港一家受欢迎的酒吧看到的情况所示（图 1）。

图 1：香港九龙一家餐厅的 MR16 灯泡

LED 照明解决方案不应该更高效、更持久吗？是的，LED 灯泡的使用寿命确实比传统灯泡长。 那么，如果 LED 灯泡使用寿命更长，为什么我们会看到闪烁或故障的灯泡？事实证明，为 LED 灯泡供电的电子变压器要么发生故障，要么接近故障。这就是为什么我们需要专注于拯救变压器。

什么是电子变压器（e-transformer），为什么会出现故障？ 

图 2：电子低压变压器 (ELVT) 电路图

如上图 2 所示，变压器将高交流电压（120V AC或 240V AC转换为高频 12V AC）用于 MR16 灯泡等环境照明解决方案。大多数电子变压器的尺寸都适合流入灯泡的标称电流。使用电阻灯丝灯泡，这很容易。使用 LED 灯泡时，必须将 12V交流电转换为直流电压，并经常升压至更高电压，以正确调节 LED 中的电流。（一个灯泡中通常有几个 LED）。

对于一些 LED 照明解决方案，控制 LED 电流的电子设备可能会拉出比变压器设计支持的电流更大的电流。为什么会这样？请参见典型的 MR16 原理图，如图 3 所示。 

图 3：典型 MR16 原理图

随着 12V交流电压的升高，有浪涌电流流入电容器 C1 和 C2。根据电子变压器的能力，我们可能会看到以下峰值电流（参见图 4）。超过电子变压器额定值的电流可能会由于多种原因导致故障，例如晶体管击穿或可能导致变压器绕组过热退化。 

图 4：常见 MR16 解决方案中的峰值电流过大

如果这些峰值电流导致变压器发生故障，更换灯泡并不能解决问题。更换电子变压器确实解决了这个问题——在短期内。由于问题的根源在于电子设备，因此此解决方案只是临时解决方案。此外，在墙后更换变压器通常比更换灯泡要困难得多。这可能是大多数业主让他们的灯泡闪烁或失效的原因。

如何防止变压器故障？TI 有一个限制输入功率的解决方案，因此建筑业主可以确保他们永远不会看到大电流涌入电子设备。TPS92560无需输入电容器，并集成了一半的二极管整流器以更好地控制输入功率（图 5）。

TPS92560是一款简单的LED驱动器，设计用于通过从电源吸取恒定电流来驱动大功率LED。该设备是MR16和AR111应用的理想选择，这些应用要求与直流和交流电压以及电子变压器具有良好的兼容性。滞回控制方案不需要控制回路补偿，同时具有快速瞬态响应和高功率因数的优点。正在申请专利的反馈控制方法允许在不改变组件的情况下，通过使用的LED数量确定输出功率。TPS92560支持boost和SEPIC配置，以使用不同的LED模块。

图 5：采用TPS92560的无输入电容器 MR16 照明

因此，来自变压器的峰值电流可以保持在 1.5A 以下（图 6）。

图 6： TPS92560的峰值浪涌电流

通过最大限度地减少电子变压器的电流，我们可以节省电子变压器并最大限度地降低更换成本。