AC-DC MR 灯把 LED 驱动器集成到灯壳体，而不需要镇流器变压器。在此结构中，总功率效率可能达到 80% 以上。一般情况下，既将 AC-DC LED 驱动电路板构建到小的灯壳体内，又同时满足应用场景的功率因数和总体谐波失真要求并非易事。还有一种首选方法，就是不使用寿命时间小于其他半导体元件或无 源电气元件(如电阻、陶瓷电容器和电感器)的电解电容器。AC-DC MR 型 LED 灯的设计是一个新的设计挑战。
Fairchild建议采用新的LED驱动器来解决AC-DC问题;如图9所示的FL7701。它是“智能”非隔离PFC降压LED驱动器解决方案。利用直接AC线路输入电压，可能获得适应MR灯具的较小PCB外形。此LED驱动设备避免了常用于输入、输出和IC VCC电 压的电解电容。省去电解电容可延长产品寿命并减少印刷电路板空间，同时降低材料清单成本。使用几个外部元件便可满足功率因数 (PF) 和总体谐波失真要求，同时实现 80% 以上的效率。相对于升压设计，降压拓扑结构还具有恒定输出电流(降低纹波电流)的优势，因为电感器与输出串联放置，即降压拓扑结构看起来像是 LED 负载的恒定电流源。升压拓扑结构的输出电流是不连续的，除非使用输出电容来过滤纹波电流。波形比较如图 10所示。
图9：智能非隔离式功率因数校正降压LED驱动解决方案
图10： 降压和升压拓扑比较
A19、E14/17、E26/27 球泡灯LED 驱动器设计
我们已经讨论了 MR11/16 灯 LED 驱动器设计的难题。现在，我们来看看 A19、E14/17、E26/27 球泡灯 LED 驱动器的设计。
某些灯泡类型称为“螺口灯头”和“蜡烛灯”。大多数是用 CFL 或 LED 替代的白炽灯，赢得了大多数应用需求。
A19、E14/17、E26/27 螺口灯泡结构
输入电压直接来自交流电源，插座类型为： E14/17(蜡烛型)、A19/E26/27(螺口式)(对于蜡烛型灯，额定功率为1~5W;对于白炽灯替换，额定功率为 4~17W。) 外形尺寸如图11和图12所示。
图11：蜡烛型灯示例((L： 99 毫米，D： 26 毫米，E： 17 毫米)
图12：螺口灯泡示例(L： 105 毫米，D：55 毫米，B：26 毫米)
A19、E14/17、E26/27 螺口灯泡 LED 驱动器设计挑战
对于蜡烛型灯，该 LED 驱动器的设计挑战是小型印刷电路板空间。该印刷电路板空间小于 MR 灯空间，并工作于 AC 输入电压电源。采用 LED 驱动器设计来替换白炽灯，其印刷电路板空间比蜡烛型灯或 MR 型灯大，额定功率也较大，因此 LED 驱动器也较大。印刷电路板空间受到限制，类似于蜡烛型灯。对于螺口灯泡设计，功率因数和总体谐波失真几乎是强制性要求，还有额外的调光器操作要求。
对于具有灯座侧抛物线形状的E26/27 灯泡，印刷电路板的外形尺寸为灯座侧： 20 毫米;LED 模组侧： 35 毫米;宽度： 70 毫米(参见图 13)。
图13：E26/E27 印刷电路板外形尺寸示例
效率需大于75%。调光器的设计要求包括与各种保持电流兼容、在大范围的光振幅内呈线性方式工作、以及无闪烁。
A19、E14/17、E26/27 螺口灯泡Fairchild解决方案
在安全性方面，隔离型驱动器为首选。在该功率范围内，首选的 LED 驱动器解决方案是反激式拓扑结构。对于蜡烛型灯，功率因数和总体谐波失真虽然是低功率应用，但仍为强制性要求。很多设计人员使用单级反激式解决方案。单级 功率因数校正反激式拓扑结构减少了印刷电路板的尺寸，因为它可省去大体积输入电解电容器。使用单级初级端调节(PSR)反激式解决方案可进一步减少元件数 量。凭借其低材料清单 (BOM) 成本、隔离特性、功率因数校正及宽泛的输入电压范围，PFC PSR 反激拓扑有望成为首选的 LED 驱动器拓扑结构。
表3：Fairchild 初级端调节控制器
在 PSR 拓扑中，无需次级端反馈，因此无需光隔离器、误差放大器(如 TL431)，以及补偿和偏置电阻和电容。图 14 显示简易 PSR 原理图。
图14：初级端调节器原理图
初级端调节反激式拓扑结构的优点包括：
●单级解决方案限制了元件数量并最终适合较小的设计空间。
●FL103 50kHz 的工作开关频率有助于反激式磁性变压器适合体积受限的应用。
●具有 FSEZ1317 的集成式 MOSFET 减少了元件数量，从而节省了额外的印刷电路板空间。
●初级端调节拓扑结构中元件减少有助于应对降低成本的压力。
●无需次级反馈电路，这将立即减少元件数量并提高可靠性(省去光隔离器或 TL431)。
●Fairchild 的 PSR 拓扑包括 TRUECURRENT技术，业界领先的恒流性能 < ±3 %，提供始终如一的高质量光照射。
●解决方案已采用隔离方式。
●单级反激式拓扑结构可满足
功率因数和总体谐波失真要求。
初级端调节反激式拓扑结构工作于两种模式：恒定电压 (CV) 和恒定电流 (CC)。LED 驱动器应在恒流模式下运行，以便更好地控制 LED 灯串的照明亮度输出。图 15 显示 PSR 调节反激的 I-V 特性。
图15：初级端调节反激式 LED 驱动器的 I-V 输出特性
PSR最好采用非连续导通模式 (DCM)，因为此模式支持更好的输出调节。典型的波形如 图 16所示。
图16：DCM反激式转换器的波形
当工作在恒定电压调节模式下时，在电感器电流放电时间 tDIS 期间，输出电压与二极管正向电压降之和会反射回辅助绕组端。由于二极管正向电压降随电流减少而减少，辅助绕组电压反映了二极管导通时间 tDIS结束时的输出电压。通过在二极管导通时间结束时对辅助绕组电压进行采样，可以获得输出电压信息。
当工作于恒定电流调节模式下时，使用峰值漏极电流 IPEAK和电感器电流放电时间 tDIS 以估算出输出电流，因为输出电流与在稳定状态下与二极管电流的平均值相同。采用 Fairchild 的 TRUECURRENT技术，恒流输出可得到更准确地控制。
