2016 年 5月

The Power to Amaze.

Fairchild先进的交流直驱LED解决方案

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议程

• Fairchild简介

• LED 交流直接驱动器 – 是什么、为什么、在哪里应用？

• Fairchild 解决方案

• Fairchild 解决方案差异化

• 参考设计

• LED Power Supply WebDesigner™

• 总结

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• 营业收入 – 2015 财年为 13.7 亿美元• 11.8% 的销售收入用于研发• 3.3亿美元现金/投资• 23亿美元市值• 在 12 个国家设有 25 个销售办事处• 6,400名员工• 独特的从直流到交流，从低压到高压产

品组合• 电源 IP 历史领导者

Fairchild – The Power to Amaze

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主要产品领域

• 汽车• 云与电信• 可再生能源

• 照明• 移动电源与接口• 电机控制

• 运动跟踪 • 从插座到电池• 便携式消费类

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Corporate HQSan Jose, CA

Product Design, SupportIrvine, CA

Power Solutions CenterDallas, TX

FabS Portland, MEProduct Design SupportBedford, NHFabMountain Top, PA

R&DKista, Sweden

Assembly & TestSuzhou, China

Sales, R&DSeoul, Korea

SalesTokyo, Japan

Sales, R&DTaiwan

Head of Greater China SalesShanghai, China

Assembly & TestCebu, Philippines

Asia Pacific SalesHong Kong

Power Solutions Center, SalesShenzhen, China

XsensThe Netherlands

FabBucheon, Korea

EMEA Sales & AppsMunich, Germany

SalesOsaka, Japan

全球制造、销售、研发与支持

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并非采用开关电源 (SMPS) 生成 LED 所需的稳定输出电流，DACD 将 LED 直接连接到交流输入，当交流线电压增大时，使得通道导通的LED增多。

LED 交流直接驱动器什么是交流直接驱动器？

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LED 交流直接驱动器为何使用直接交流驱动器？

开关电源驱动器 交流直接驱动器

2 个电路板 与 单块电路板需要磁性元件 与 无需磁性元件-- 需要电解电容 与 无需电解电容 -EMI 滤波器 与 无需 EMI 滤波器-

高 PF/低 THD

• 显著降低了与 开关电源相关的成本、简化了系统设计、简化供应链

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• 低功率应用 (< 20 W)

• 中功率应用（20 至 60 W）

• 高功率应用 (> 60W)

LED 交流直接驱动器在照明应用中的用处？

100 W 工矿灯

50 W 泛光灯

40 W 面光灯

20 W 日光灯

12 W 可调光筒灯

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Fairchild 解决方案LED 交流直接驱动器基本操作

ILED1

ILED2

ILED3

ILED4

FL77904/44 – 4 步，FL77905 – 3 步

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Fairchild 解决方案FL77904 – 紧凑型低功率解决方案

4-输出非调光

− 支持高低线电压输入设计− 通过 4 步操作实现高 PF/ 低 THD− 功率范围： < 9 W @ 120 VAC，

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Fairchild 解决方案FL77905 – 紧凑型模拟/PWM 调光器

3-输出 A/PWM 可调光

− 支持高低线电压输入设计− 通过 3 步操作实现高 PF/ 低 THD− 功率范围：

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Fairchild 解决方案FL77944 – 模拟/PWM 调光器

4 输出可调光

− 支持高低线电压输入设计− 通过 4 步操作实现高 PF/ 低 THD− 功率范围：

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Fairchild 解决方案差异化闪烁指数 1 - 了解需求

能源之星 (效率 日期 : 2014 年 9 月 1 日) 要求的灯具（灯泡）产品规格 12.3. 闪烁 @ 最大值设置以及最大 LO 为 20% (±5%) （只是报告，没有标准）

- 平均 LO, - 最高 % 闪烁，- 最高 % 闪烁指数FI 的一般现场需求：

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Fairchild 解决方案差异化闪烁指数 2 - Fairchild 系统级解决方案: 自填谷

自填谷 (SVF)- 到 SVF 电容器的充电输入电流 到 LED 的电容器供应电流 断电时含电阻器的放电电容器- 降低闪烁指数而不降低 PF/THD

Fairchild 解决方案

闪烁指数- 根据电容值 0.14 或以下，VIN 和 VF12 W EVB @ 120 VAC，含 100 μF SVF 电容器 闪烁指数： 0.1012 W EVB @ 220 VAC，含 47 μF SVF 电容器- 闪烁指数： 0.07

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Fairchild 解决方案差异化Fairchild 的系统级解决方案: 线路调节

VIN增加 ILED (PLED) 增加-

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Fairchild 解决方案差异化Fairchild 系统级解决方案: 0-10 V 可调光

Ch1: VDIMCh3: VINCh4: IIN

VDIM=10V VDIM=7.5V

VDIM=5V VDIM=2.5V

电路 测试结果

电流源 Veb/R. 当调光器没有连接时上拉。

分压器 10 V 5 V

低通滤波器

从 VDD 引脚提供电压

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Fairchild 解决方案差异化隔离式PWM 调光

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Fairchild 解决方案参考设计 – FL77944

• 12 W 0-10 V 可调光基于 FL77944 的筒灯• EVB 规格

−输入电压 = 120 VAC ±10 %−额定输入功率 = 12 W

60 Hz

108 VAC 120 VAC 132 VAC

PF 0.99 0.99 0.99

THD 19.1% 16.4% 14.9%

PIN (W) 10.3 12.2 13.8

IIN.RMS (mA) 96 102 106

电路板 电气性能 调光曲线

LED3LG52xx

U1FL77944

MODE16

VIN1

NC2

VDD15

LED13

GND14

NC13

NC4

LED25

NC6

LED37

NC8

GND9

Isense10

PWM11

LED412

ZD110V

EC3100uF 50V

C2153/2012

EC1100uF 50V

EC2100uF 50V

R1

LED4~6

Mode connects to GND: Enable PWM(DIM) function.Mode connects to VDD: Disable PWM(DIM) function.

LED10~12

LED7~9

F1250Vac/2A

* EC1, EC2, EC3, EC4 can be used for enable Self Velly Fill function* Disable Self Velly Fill Function: EC1, EC2, EC3, EC4 ==>DNP

R9105/2012

-

+

U2ALM258/SO

5

67

84

R1204/3216

R10475/2012

LED4LG52xx

LED5LG52xx

R3204/3216

LED6LG52xx

LED7LG52xx

LED8LG52xx

R6204/3216

LED9LG52xx

C3153/2012LED10

LG52xxLED11

LG52xx

Q2KSP2907

LED12LG52xx

C1104/2012

R11204/3216

Q1KSP2907

D1DIODE

DIM1503/1W

R46R8/2012, 1%

J10R0/3216

D2DIODE

J20R0/3216

D3DIODE

D4DIODE

TNR110D391

N

L

R5576R/2012

R7105/2012

J30R0/3216

TVS1SMCJ200

-+

BD1MB6S

4

1

3

2

R8474/2012

J40R0/3216

LED2LG52xx

LED1LG52xx

EC4

100uF 50V

R2103/3216

Isense = (0.92 * Vac) / (1.4 * Wattage)

I LED

[mA

]

VDIM[V]

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Fairchild 解决方案参考设计 – FL77944

• Fairchild 解决方案，可调式实现低闪烁指数，而不降低 PF 和 THD• 筒灯参考设计 EVB 规格

−输入电压 = 120 VAC ±10 %−额定输入功率 = 12 W−含 50 V/ 100 μF 自填谷电容器

60 Hz

108 VAC 120 VAC 132 VAC

PF 0.99 0.99 0.99

THD 18.0% 15.8% 14.9%

PIN (W) 11.0 12.6 14.5

IIN.RMS (mA) 102 106 110

F.I. 0.09 0.09 0.08

电路板 电气性能

电路

LED3LG52xx

U1FL77944

MODE16

VIN1

NC2

VDD15

LED13

GND14

NC13

NC4

LED25

NC6

LED37

NC8

GND9

Isense10

PWM11

LED412

ZD110V

EC3100uF 50V

C2153/2012

EC1100uF 50V

EC2100uF 50V

R1

LED4~6

Mode connects to GND: Enable PWM(DIM) function.Mode connects to VDD: Disable PWM(DIM) function.

LED10~12

LED7~9

F1250Vac/2A

* EC1, EC2, EC3, EC4 can be used for enable Self Velly Fill function* Disable Self Velly Fill Function: EC1, EC2, EC3, EC4 ==>DNP

R9105/2012

-

+

U2ALM258/SO

5

67

84

R1204/3216

R10475/2012

LED4LG52xx

LED5LG52xx

R3204/3216

LED6LG52xx

LED7LG52xx

LED8LG52xx

R6204/3216

LED9LG52xx

C3153/2012LED10

LG52xxLED11

LG52xx

Q2KSP2907

LED12LG52xx

C1104/2012

R11204/3216

Q1KSP2907

D1DIODE

DIM1503/1W

R46R8/2012, 1%

J10R0/3216

D2DIODE

J20R0/3216

D3DIODE

D4DIODE

TNR110D391

N

L

R5576R/2012

R7105/2012

J30R0/3216

TVS1SMCJ200

-+

BD1MB6S

4

1

3

2

R8474/2012

J40R0/3216

LED2LG52xx

LED1LG52xx

EC4

100uF 50V

R2103/3216

Isense = (0.92 * Vac) / (1.4 * Wattage)

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LED Power Supply WebDesigner™

• 几分钟完成 LED 照明电源系统的设计 • 包括 Fairchild 的高性能降压/PSR 反激式/降压-升压 LED 驱动器和

800 V SuperFET® II MOSFET，适用于不可调光和切相调光• Fairchild让 LED设计简化

• 对设计性能快速准确的估计• 详细仿真分析

• 对设计性能的好处• 可以进行系统分析和性能仿真• 可以估计系统效率、功率因数和 THD 的工具• 非常适合调光和非调光设计• 减少设计时间和开发成本

• 链接:• fairchildsemi.com/designtools

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Fairchild 新型 LED 交流直驱系列的优点• 降低了拥有成本• 减少 BOM数，有助于提高可靠性• 高 PF (>0.9)、低 THD (

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在线资源Fairchild网址： fairchildsemi.com.cn/lighting

LED Power Supply WebDesigner™fairchildsemi.com.cn/designtools

Fairchild官方微信账号： Fairchild仙童欢迎随时随地与我们联系，获取我们的最新消息和技术更新

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