如何使用传统的双向晶闸管开关元件控制LED设计

毫无疑问，发光二极管已成为当今照明行业的主流技术. 即使安装了传统白炽灯的电路也需要替换为LED照明，这也要求技术人员在不更改原始电路的情况下调整电路，从而使电路能够适应LED的工作模式，这涉及到控制调光到双向晶闸管.

在改造传统照明电路时，我们经常遇到一些问题. 例如，LED负载的电流相对较小，并且普通类型的双向可控硅将在阻断电流和保持电流特性方面面临挑战. 双向可控硅是交流调光控制器的. 三端双向可控硅开关调光器通常是根据白炽灯的负载特性专门开发的. 在稳态条件下和启动时以及灯丝断裂时，它们具有很高的额定电流和冲击浪涌电流.

图1典型电流尖峰

由于LED是二极管，因此其稳态电流要比白炽灯低得多，并且每半个周期（几微秒）的初始导通电流要比AC线电压高得多. 因此，在每个交流半周期的开始都可以看到电流尖峰. 图1是典型的电流尖峰. 正常情况下，待更换的交流电灯泡的电流峰值为6A〜8A，达到峰值后的后续电流小于100mA.

用于家用照明的LED灯的功率可以达到7.5W（A19灯泡为450流明）或更高，因为吊灯通常具有四到十个聚光灯. 相比之下，50个圣诞灯的总功率仅为4.8W. 专为嵌入式吸顶灯设计的LED散光灯可以替代典型的灯丝装置，该装置仅以13W（BR30）的功率产生750流明. 旧的灯丝照明设备通常消耗65W的功率.

使用新的Q6008LH1LED或Q6012LH1LED系列双向可控硅时，设计交流电路来控制LED的光输出非常简单，因为只需要几个设备如何用可控硅做开关，您所需的只是一个点火/触发电容器，一个电势和一个触发器电压传导装置.

通过使用两个反并联的敏感栅极可控硅（SCR）S4X8ES1作为触发电压传导的装置，控制电路可以产生各种光输出电平.

此外，通过使用两个反并联的敏感栅极晶闸管SCR作为触发设备，可以实现低磁滞控制，因为这两个SCR构成了一个完整的反向击穿触发器. 图2显示了适用于上述情况的控制电路. 它可能非常适用于LED散光灯（例如BR30LED灯），可以将其调暗以产生低水平的光输出或转向接近180°的全光输出.

图2

此电路可使灯在每个AC半周期内打开近180°. 此外，RC时序导通可能会延迟到较小的导通角，并且每个半周期的光输出非常低. Q60xxLH1LED双向可控硅系列产品将双向可控硅开关元件保持在非常低的电流水平，具有低保持电流和阻断电流的特性.

两个反并联的光敏栅极晶闸管（S4X8ES1）的栅极级连接在一起，以产生具有完全反向击穿电压和极低磁滞的极低电压触发器. 这样可以将电位器设置为在切换线路时允许低导通角立即打开.

图3的电路原理图改进了旧的相位控制/调光电路，并且仅产生了较弱的磁滞. 如图所示，除了转向二极管周围的C1点火电容器外，磁滞可以完全消除.

图3

如果宽的控制范围（从全亮度到非常暗的范围）和低磁滞不是应用的关键如何用可控硅做开关，则可以使用新型LittelfuseQ6008LTH1LED或Q6012LTH1LED系列QUADRAC设备来设计简单的可变光控制.

图4

图1中所示的电路包括: 图4所示的器件可以通过在独立的TO-220封装中组合触发器和三端双向可控硅开关来进一步减少元件数量. 该控制电路具有较高的VBO触发装置，具有调光功能，可以将每个AC半周期从175°调整到90°，因此可以在较低的全接通电压下施加电压.

其中，电位计为250kΩ，内置固定端最小电阻为3kΩ. 四向双向可控硅（QUADRAC器件）的模型是QxxxxLTH1LED，它具有更灵敏的晶闸管芯片（低栅极电流和保持电流特性）. RL的最小LED负载为10W，电路的最小LED负载也为10W，这是内置双向开关二极管模式的触发电压.

图5

LED灯在AC电路中的负载可能非常简单，如图5所示，也可能是对其他组件（例如滤波电容器）的改进. 添加的组件将确定LED灯负载是否可调光. LED灯负载越简单，变暗的可能性就越大.

由于滤波电容器可能会增加最小直流电流，因此即使在最小晶闸管保持电流以下没有变化，晶闸管器件锁存器也可以正常工作.

本文详细介绍了三端和四端双向晶闸管对LED照明的控制. 通过图形和文本的形式，它可以帮助每个人过度了解知识，以便设计师可以清楚地定义传统照明技术在现代LED技术的影响下所处的位置. 通过本文的详细介绍，您可以轻松应对使用双向晶闸管控制LED的情况，编辑人员将继续为大家收集相关知识.

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