照明設計師可以通過選擇合適的LED驅動器和LED來實現低成本，高效率，可調光的PAR38定向聚光燈。 LED應該提供高流明輸出，出色的光學控制和色彩一致性，而LED驅動器提供緊湊的尺寸，低散熱要求和出色的調光性。

照明設計師的一個關鍵是選擇合適的設計權衡，然后能夠將所有電子產品打包到一個狹小的空間。在許多情況下，設計人員發現參考設計可以使他們更容易解決其中的一些挑戰。參考設計還可以幫助工程師滿足其上市時間要求;有人說，參考設計的作用是提供近75％完成的設計，關鍵的好處是你不必從頭開始設計它。在本文中，我們將研究一個Power Integrations的參考設計1（圖1）使用該公司的LYTSwitch-4（LYT4317E）LED驅動器和Cree的MT-G2 Easy White LED。 LYT4317E是一款隔離式高功率因數（PF）TRIAC可調光LED驅動器，設計用于在輸入電壓范圍為90至132 VAC時典型驅動標稱LED串電壓為36 V（典型值為550 mA）。與之前的MT-G相比，Cree XLamp MT-G2 LED可提供25％更亮的LED，從而實現更廣泛的高流明應用，使其非常適合高輸出，定向照明應用。

圖1：可調光PAR38聚光燈的參考設計使用Power Integrations的LYT4317E單級驅動器和Cree的MT-G2 EasyWhite LED（Power Integrations提供）。這種設計平衡了效率和廣泛調光器兼容性范圍，集成功率因數校正（PFC）和過壓，過流和過溫保護，以及自動恢復熱關斷和無“彈出”和無閃爍調光等功能。可以采取一些措施來優化這種驅動器的效率（圖2），但最大的影響集中在泄放電路和阻尼電路的運行上，根據LED照明產品營銷經理Andrew Smith的說法。

圖2：LED驅動器在120 VAC時提供85％或更高的效率。

設計輸入級的有源阻尼電路和無源泄放電路均為與TRIAC調光相關聯。雖然它們在TRIAC調光器中具有不同的特定功能，但它們與使TRIAC正常啟動并保持相關聯有關。泄放電路基本上確保在任何時候都有足夠的電流（鎖存電流）流過TRIAC以保持調光器工作，而阻尼電路用于減少由施加到輸入濾波器的階躍電壓引起的振蕩量，這可能會導致閃爍或閃爍有源阻尼電路（連接到R6，如圖3所示）的優點在于，它僅在開啟時需要時將電阻元件添加到操作中，并在循環的剩余時間內關閉。不利的是，這種設計需要額外的電路（Q1，VR5，C3，Q3，R29，R6，D10和R28，如圖3所示），以實現這種額外的效率提升，史密斯說。他補充說，可以使用無源阻尼器，但它可能需要增加電阻器的功率。

圖3：20 W PAR38可調光LED驅動器的原理圖使用LYT4317E（由Power Integrations提供）。

如果設計人員想要一個非常低成本的設計并且可以放松一點效率目標，那么可以去除額外的電路。

有可能使用被動阻尼器但它可能需要增加電阻器的功率。電路會更小，這意味著它可能適合更小的外殼，材料清單（BOM）成本會下降，雖然電阻會導致溫度上升，效率會下降兩到三個點，具體取決于根據Power Integrations的Smith的說法，該設備的額定功率。使用有源阻尼電路是提高效率的一種相對經濟有效的方法，因此大多數設計人員會選擇走這條路，除非是非常低功率的燈史密斯說，他們通常使用無源阻尼器，因為它們沒有有源阻尼電路的空間或預算。

輸入泄放電路（R1和C1如圖3所示）用于確保TRIAC在調光器中，在AC周期開始時鎖定，并在每個周期結束時AC電壓下降時保持導通狀態。史密斯表示，電阻器和電容器元件的尺寸可以提供適用于各種調光器的燈泡。 “R和C消耗的功率越多，你進入電路的放電電流就越大。更多放氣電流的優點是阻尼器適用于更多的TRIAC調光器。”

市場上有成百上千的TRIAC調光器史密斯解釋說，世界上沒有任何一個燈泡制造商可以與他們合作。他補充道，TRIAC調光器的設計工作功率高于LED負載，因此每個LED燈的電流水平都要低得多。

設計師可以選擇：制造功率非常高的吸收式放大器該電路可與大量調光器配合使用，或制作較小的放氣電路，可使用較少的調光器。 Power Integrations通常選擇范圍廣泛的最差調光器，那些難以使用的調光器，并設計其電路以與那些不會降低效率的電路配合使用。 Smith指出：“我們通過R1和C1以及阻尼電路接受一些效率損失，以確保我們使用這些調光器。”

“調光器功能設計是我們參考設計帶來的關鍵。我們已經完成了這項艱苦的工作，對于那些經常花費大量時間來優化這一特性的工程師來說，這是一個真正的節省時間，“他補充道。”參考設計還考慮了變壓器的類型，環境溫度，PFC和總諧波失真（THD）。這些都可以保證單獨討論。簡而言之，該設計使用RM8變壓器，其中RM8內核包含設備內的磁通量。為什么這很重要？在大多數情況下，燈泡包含在金屬外殼中或者至少部分地被金屬包圍，并且金屬將改變變壓器的磁通路徑。這意味著當燈泡插入時，它可能會獲得與工作臺設計不同的輸出電流。

RM8內核消除了這個問題，這意味著它可以自動使用不同類型的外殼，形狀和尺寸。這種平臺設計的優勢在于它可以用于不同的應用。

“使用RM8內核，如果您測試外殼內部或外殼外的電源，并改變材料或形狀，則無關緊要在這種情況下，設備將始終表現相同，“史密斯說。另一個優點是RM8核心尺寸相對較小，節省了成本和空間。另外，LYTSwitch-4具有內置過壓保護（OVP）電路，這意味著它可以監控開關晶體管的內部溫度，通常是電路中最熱的部分，所以如果它變得太熱，燈會關閉直到它冷卻下來。史密斯解釋說：“它可以保護電路，使客戶無法在安全操作范圍之外移動它們。”LYTSwitch-4還通過將PFC集成到電路中來考慮PFC要求，但是由于采用單級設計，無需額外費用。該電路提供.9 PF，這意味著它可以毫無問題地在美國使用。它還提供低THD，這是包括歐洲在內的全球市場的需求。這意味著如果燈泡在全球范圍內銷售，燈具設計師就不必改變電路設計。

其他關鍵特性包括大量EMI濾波器，可確保電路元件不會產生可聽噪聲，從而在某些LED中產生嗡嗡聲燈，以及啟動期間LYTSwitch-4的自供電。 IC使用漏極連接從初級側自動向上供電，直至其正常工作，一旦進入正常工作狀態，它就會使用偏置繞組（如圖3所示的10和11）。史密斯指出：“對于不必擔心如何打開IC的設計師而言，這是一種簡化。”總之，照明設計師可以通過使用提供的參考設計來優化他們的PAR38 LED聚光燈設計。在諸如效率，PF，THD和電路保護等特性的權衡中取得良好的平衡。在許多情況下，這些設計可以幫助工程師加快設計周期，同時提供可以跨地理區域和各種調光器使用的最佳設計。