低功率LED驱动器设计挑战
LED驱动器设计今天面临以下挑战；所列项目将成为设计人员必须平衡的设计限制，其次序根据各公司而不同。
● 缩短开发周期；
● 降低成本；
● 设计复杂性；
● 寻找能够满足输入和输出电压-电流参数、散热设计、安全性规则和保护需求的电源拓扑；
● 效率和功效；
● 满足全球法规要求，也即在LED驱动器中降低功率损耗、采用功率因数校正(PFC)和低THD(总谐波失真)；
● 驱动器的可靠性和使用寿命；
● 恒定电流输出容差；
● 调光和调光范围(切相调光器要求、调光率、浪涌电流限制、阻尼电路、分压器等)；
● 无闪烁；
● 有限的印制板(PCB)空间或体积(高度)限制；
● 保护功能—OVP、OCP、OTP、短路LED、开路LED；
● 工作温度；
● 多个供应商使供应链复杂。
低功率LED应用分析
下面将回顾低功率LED照明；结构、功能、设计挑战和应用趋势。
MR11/16 LED灯
MR11/16灯是一种典型的卤素灯，其普通型的额定功率为20W、35W和50W。
系统结构
现有卤素灯的典型设计如图6所示
输入电压可以是DC 12V或24V，或者直接插接到120V或230V AC市电电源。12V或24V电压可以来自一个简单变压器，该变压器使用主电源AC电压并输出12 V/24V AC作为灯座输入。LED替代产品需要作为一个恒流源来控制。一个4W的LED MR灯相当于一个20W卤素灯。某些型号具有调光特性，发展趋势是此类产品的供应增多。
驱动器设计挑战
MR11/16设计的最大挑战是缺乏标准，包括灯具和灯泡外形、功率因数和总谐波失真要求(能源之星LED灯具≥0.9，对于》5W的一体灯，≥0.7)，以及低系统功率效率。考虑到图7灯的尺寸必须包含驱动器，占位空间小的LED驱动器受到欢迎。
有两种印刷电路板(PCB)外形尺寸，一种如图8所示，是圆形的，采用LED模块的背面。圆形直径应该小于30mm，并且较高的元件位于中心连接器的5mm范围内。
另一种PCB板的外形尺寸如图9，是立式的。它需要小于30mmx20 mm。
飞兆半导体的方案
飞兆半导体提出一个新的LED驱动器件来解决AC-DC问题，如图10所示的FL7701。它是一个智能型非隔离PFC降压LED驱动器解决方案。直接使用AC线路输入电压，有可能实现可用于MR灯罩的小型PCB尺寸。此LED驱动器设计省去了所有的电解电容器：通常用于输入、输出和IC Vcc电压。通过仅使用少量外部元件，可以满足PF和THD要求，同时实现超过80%的高效率。相对于升压设计，降压拓扑还具有连续输出电流(减少纹波电流)的优势，因为电感与输出串联，对于LED负载，降压拓扑看起来像恒流源。升压拓扑的输出电流是不连续的，除非使用输出电容器来过滤纹波电流。
A19、E14/17、E26/27灯泡
某些灯泡类型还被简称为螺口插座(Edison socket)和蜡烛型灯。多数为白炽灯泡，采用CFL或LED替代产品能够满足大多数应用要求。
系统结构
其输入电压直接来自AC电源，灯座类型为：E14/17(蜡烛型)，A19/E26/27螺口式，额定功率：1~5W用于蜡烛型灯、4~17W用于白炽灯替换。外形尺寸如图11所示。
设计挑战
对于蜡烛型灯的LED驱动器设计挑战就是小型PCB空间，其空间小于MR灯空间且工作于AC输入电压电源。采用LED驱动器设计来替换白炽灯，它的PCB空间比蜡烛型灯或MR灯大，额定功率也较大，因而LED驱动器也较大，实际结果是PCB空间仍然受限，类似于如蜡烛型灯。对于螺口灯泡设计，PF和THD几乎是强制的。还有额外的调光功能要求。
对于灯座侧呈抛物型外形的E26/27灯的PCB外形尺寸，灯座侧为20 mm，在LED模块侧为35 mm，长度为70mm，参见图12。
要求效率大于75%。对兼容调光器设计的少许简短注释包括兼容各种保持电流、在大范围的光幅度内工作呈线性，以及无闪烁。
