【導讀】LED 光引擎比白熾燈或緊湊型熒光燈（CFL）具有更長的使用壽命，基于理論發(fā)射器壽命長達 50,000 小時。實際上，系統(tǒng)中通常被認為是必要的其他部分，例如低壓恒流驅動器電路和相關的無源器件，往往會降低實際工作壽命。 DC LED 燈的典型工作壽命約為 15,000 小時。
LED 光引擎比白熾燈或緊湊型熒光燈（CFL）具有更長的使用壽命，基于理論發(fā)射器壽命長達 50,000 小時。實際上，系統(tǒng)中通常被認為是必要的其他部分，例如低壓恒流驅動器電路和相關的無源器件，往往會降低實際工作壽命。 DC LED 燈的典型工作壽命約為 15,000 小時。
可以在沒有驅動器的情況下從高壓線路運行的 AC LED 可以消除創(chuàng)建傳統(tǒng)低壓通常所需的幾個組件直流驅動器。消除這些組件以及它們之間的互連，使交流供電的光引擎能夠提供卓越的可靠性和更接近理論 LED 發(fā)射器壽命的壽命。
可以構建交流供電的 LED 照明使用背對背 LED 燈串，對于所應用的 AC 波形的每個交替周期，該 LED 燈串都會打開。這種類型的操作可能導致燈閃爍，特別是如果 LED 沒有緊密間隔。另一種方法是使用橋式整流器和在線路電壓下工作的單個 IC 來控制傳輸?shù)?LED 陣列的電流，這樣可以在不顯著降低可靠性的情況下提高性能。
首爾最新的交流供電 LED 模塊半導體將一系列高壓多結技術（MJT）LED 發(fā)光器與該公司的第二代 Acrich2 控制 IC 相結合。這種組合可提高可靠性，簡化電路并減小解決方案尺寸。在設計輕型發(fā)動機以滿足既定形狀因素時，減小電子組件的尺寸具有顯著優(yōu)勢，例如 40 瓦或 60 瓦白熾燈泡的 MR 型替代品。
第二代 Acrich2 IC 還可以通過使用相同的器件類型來控制模塊的各種額定功率（從 1 W 到 16 W，工作在線電壓高達 220 V），從而簡化模塊設計策略。只需要少量的外部元件，例如選擇電阻來設置最大 LED 電流，并將典型的模擬調(diào)光電壓（例如 0-4 V 或 0-10 V）轉換為線性調(diào)光電壓，最大值為 1.5 V.
結發(fā)射極技術
多結技術（MJT）使發(fā)射極能夠以 13 V 至 69 V 的各種正向電壓（VF）制造。更高的電壓允許模塊構建相對較少數(shù)量的組件，從而實現(xiàn)小的形狀因子但能夠在 120 V 或 220 VAC 的交流線路電壓下工作。同時，發(fā)射器可提供高達 130 lm/W 的高發(fā)光效率，并可靈活構建具有混合 BIN 的 PCB。
MJT 發(fā)射器有多種尺寸可供選擇，例如 5.0 mm x 5.0 mm MJT5050 系列，或額定功率為 8 W 的模塊。
模塊是采用 DT3001B 控制 IC 的光引擎。這個第二代 Acrich2 器件需要一個外部橋式整流器，并控制輸送到連接 LED 的電流，這些 LED 排列在最多四個存儲體中，如圖 1 所示。
圖 1：DT3001B 管理向四組 LED 的電流傳輸。
根據(jù)模塊的額定功率，LED 以各種串行和并行組合排列。 DT3001B 包含一個 4 級電流源，并產(chǎn)生一個跟隨整流輸入電壓的階躍輸出電流波形。以這種方式管理電流可通過確保高達 0.97 的高功率因數(shù)來最大化功效，同時還確保失真（THD）低于 25％。這使得燈能夠符合包括美國在內(nèi)的全球主要市場的適用法規(guī)。圖 2 顯示 IC 產(chǎn)生的驅動電流波形與 AC 輸入電流相匹配。表 1 描述了當輸入電壓從最小值變化到最大值時 DT3001B 如何打開 LED 組。
圖 2：驅動電流波形區(qū)域 1 2 3 4 5 6 7 組 1 ON ON ON ON ON ON ON 組 2 OFF ON ON ON ON ON OFF 組 3 OFF OFF ON ON ON OFF OFF 第 4 組 OFF OFF OFF ON OFF OFF OFF 表 1. 當施加的輸入電壓達到最大值（區(qū)域 4）時，所有 LED 組都會打開。
用于 220 V 標稱交流線電壓的 8 W 模塊包括三個階段 LED 包含兩個并聯(lián)的三個串聯(lián) LED 串，并且打開 e 階段包含一串三個 LED，如圖 3 所示。根據(jù)模塊的功率選擇電阻 RSET，并確定最大 LED 電流。還需要電涌保護。合適的電路包括在整流二極管電橋的輸入端處的串聯(lián)電阻器和并聯(lián)金屬氧化物變阻器（MOV）。
圖 3：8 W 模塊包含分為四個階段排列的 21 個 MJT LED 發(fā)光器。
DT3001B IC 支持模擬調(diào)光通過向 ADIM 引腳（引腳 12）施加高達 1.5 V 的信號（最大光通量）。如果可用的調(diào)光信號是 1-10 V 信號，則通過向引腳 12 施加 1.5 V 來確保最大亮度所需的 RIN 和 RL 值可以根據(jù)以下公式計算：
依靠 AC LED 提升 LED 光引擎驅動的可靠性
在此公式中，VADIM 為 1.5 V，VIN 為 10 V. 如果 RIN 設置為 12kΩ，則 RL 所需的值為 2.1kΩ。應用這種調(diào)光方案可確保光通量在整個調(diào)光范圍內(nèi)緊密跟隨 LED 電流，如圖 4 所示。
圖 4：1-10V 模擬調(diào)光范圍內(nèi)的調(diào)光。
圖 5 顯示了當調(diào)光信號從 0 V 調(diào)節(jié)到最大調(diào)光至 10 V 時，LED 電流和光通量輸出如何變化最大光輸出。
圖 5：調(diào)光電壓，LED 電流和光輸出密切相關。
結論
AC LED 有望簡化 LED 光引擎的驅動要求，從而提高可靠性。首爾半導體 Acrich 系列通過使用控制 IC 精心管理具有特殊屬性（如高正向電壓（VF））的多結（MJT）直流 LED 組，并可輕松使用典型的交流線路電壓 110 來實現(xiàn)這一目標。美國為 -120 V，歐洲為 220-240 V.
最低外部元件要求，包括整流橋，浪涌抑制網(wǎng)絡，包括標準電阻和 MOV，以及電流設置和調(diào)光電阻，減少組件數(shù)量和互連數(shù)量。通過這種方式，Acrich 模塊簡化了光引擎設計，提供了與半導體發(fā)射器相媲美的可靠性，并使設計人員能夠在照明行業(yè)內(nèi)建立的一些最緊湊的外形中為傳統(tǒng)燈泡構建高性能替代品。
