高亮度发光二极管(HB LED)不仅具有节能、环保特性，且照明寿命长达5万小时，维修成本低廉，因而成为室内照明大势所趋。为充分发挥HB LED照明优势，同时兼顾高亮度与高能源使用效率，PWM控制器的选择与电路设计具有举足轻重的影响。

　　有许多理由可说明为何住家应装设高亮度发光二极管(HB LED)，除可节省大量能源，以及不像荧光灯一样含汞，所以比较环保之外，其照明寿命长达50,000小时，亦具有维修成本低廉的优点。此外，HB LED更不会因为瞬间故障造成亮度衰减，因此使用安全性也较佳。

　　不过，要获得高亮度，就必须提高功率，而高功率(High Power)LED须由介于350～1,000毫安(mA)的大电流来驱动，利用最新技术，每瓦约可产生40～80流明(lm/W)，并采用符合1、3瓦高功率LED的封装。根据美国能源部官方网站的资料指出，高功率LED的主要制造商为科锐(Cree)、飞利浦(Philips)和欧司朗(OSRAM)。

　　能源转换效率高　HB LED取代传统灯泡趋势成形

　　LED技术进入2000年后便一直稳定发展，其光输出(以每瓦流明度表示) 约在2年前便已胜过其他所有光源，故在流明度表现较佳且能大幅节省能源的优势推波助澜下，LED正大力推动住家照明的革命。而在HB LED和其他常见光源，如白炽灯和荧光灯的比较后，本文将介绍一个住家应用电路的范例。

　　勤于吸收新知的消费者会尽可能去了解HB LED的使用方式，如表1所示，最明亮的解决方案无疑是HB LED。其实光源的效能类似于效率，也就是进入灯泡的能源会有多少转换为光而不是热，此一数值愈高愈好，而HB LED即是可提供较高的能源转换效率的范例之一;尤其是在驱动电流有所波动的情况下，则色调最有可能产生变化的光源就是白炽灯。

　　此外，对于荧光灯和HB LED而言，胜过白炽灯的最大优势就是寿命，这也正是白炽灯泡在许多国家已逐渐退出市场的主因之一，紧接着，HB LED的发展也将较荧光灯普及。这是因为HB LED是固态(采用硅制成，不易碎裂)，且体积非常小，以及不含危险化学物质(不需要特殊的环保处理)等优势。

　　HB LED设计须多方考虑

　　值得一提的是，对于HBLED的使用，消费者要求高质量，并希望功率因子至少能有90，效率能达到80%或更高。在直流电(DC)应用中，最大输入电压约可达到40伏特(V);而在交流电(AC)应用中可能是120伏特或240伏特(最大是277伏特)输入。此外，HB LED必须采用120Hz以上的脉冲宽度调变器(PWM)加以驱动，如此即可将出现的干扰降至最低，但是，有时后此频率却需为可变的。

　　除了上述的设计限制外，根据工程师和应用的不同，亦可选择使用隔离型或非隔离型设计;必要时，还要一并考虑调光电路的复杂性。显而易见，并没有一种适用于所有情况的照明解决方案，各种设计皆有其各自的考虑;而每一种解决方案针对LED数量及贯穿其中的电流皆有特别定义，包括磁性组件、电源组件及输出电容器的选择也都须根据不同设计而有所调整。

　　满足应用电路设计要求　HB LED控制器建功

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　　满足应用电路设计要求　HB LED控制器建功

　　至于HB LED目前的价格约介于1～2美元，由于它们是使用在每一个解决方案的LED串中，这让转换器不致成为设计成本上的限制。针对HB LED的应用电路设计，首先要介绍的控制器是ISL6721，其为一个单端PWM电流模式控制器，透过峰值电流模式控制可有效处理供电瞬变，并提供固有的过电流保护(OCP)。举例来说，一家驱动组件制造商已利用该组件建置一个T8取代电路(用以取代荧光灯照明设置中的传统镇流器电路)。此外，ISL6721也能被用来建置为白炽灯的取代电路，如亚洲某家购物中心现已采用非隔离型返驰式(Flyback)解决方案做为照明用途，该解决方案使用十颗HB LED，具有10瓦输出，效率为82%。

图1：借助PWM控制器提升照明效率，HB LED也将加速取代传统室内照明。

　　另一方面，为了能真正在家用市场上具有竞争力，HB LED照明解决方案还必须提供调光选择。一个聪明的电路可做到这一点，但是必须注意的是，LED是由PWM控制器所驱动，这意味它们不是持续处于启动状态，因此，通电的LED数量是可被控制及可变化的，而这同样也是由控制器来执行。

　　以图1为例，其显示一个筒灯解决方案采用6-LED调光转接器的完整电路。此设计最重要的部分除了HB LED之外，即为ISL6745A控制器，而位在右上方的组件则形成驱动6-LED串的控制器。

图2：用于筒灯的6-LED调光转接器

　　至于周围的放大器则提供整流、短路保护及过电压保护(OVP)。此外，在左下方还可发现一个交流对直流(AC-DC)调光电路，在做为整流器上的参考节点并回馈至回路之前，此调光放大器输出会经过滤波。

　　值得注意的是，ISL6745A是偏压VDD介于6.5～20伏特之间;输出为12伏特，1安培的低侧(Low-side)场效晶体管(FET)驱动器，用以驱动低侧场效晶体管、高压驱动IC的闸极或是闸驱动变压器。

　　事实上，除了图1所强调的用途外，ISL6745A还具有可调整的交换频率、可调整的软启动、过温保护(OTP)，以及精确的可调整「空载时间(Dead-time)」。不仅如此，其采用节省空间的MSOP-10封装，并可用于隔离型或非隔离型，以及调光或非调光等广泛应用领域，使用上极具弹性。

　　无论如何，HB LED已成为一项最环保的照明选择，且相关技术已进展至可实际应用。替代解决方案已可取代白炽灯和荧光灯设计，包括省电、寿命长、更好的安全性及提升可靠性，都是使用HB LED的优点。