このデモでは、力率補正用の定電圧一次側レギュレーションPWMコントローラFL7740と、アナログおよびPWMによる調光可能な60V入力降圧コントローラFL7760の利点について述べます。デモにより幅広い調光能力をお見せします。このデモでは、高力率の定電圧フロント・エンドと二次側用降圧レギュレータを組み合わせた構成を紹介します。
ビデオによるデモをご確認ください（日本語字幕付きです。日本語訳はビデオ画面の下にもあります）。
こんにちは。私はオン・セミコンダクターのアプリケーション・エンジニア、ジム・ヤングです。今日は、当社がLED照明向けに設計したソリューションについて説明します。
このデモでは、高力率の定電圧フロント・エンドと二次側用の降圧レギュレータを組み合わせた構成を示します。
CV（定電圧）コントローラFL7740は、高電圧起動回路を内蔵しているため、待機電力を低く抑えながら起動能力を最大化できます。
このコンバータは、半負荷時にハイラインで0.9を超える力率を維持します。これはEMIフィルタの位相シフトを自動的に補正する内蔵ダイナミック・オプティマイザにより実現しています。
出力電圧の変動率は、定常状態で約3%に維持され、動的負荷状態では約10%です。
これは、補正ループが非常に遅く、入力または出力の動的変化の調整に長い時間を要する、多くのシングル・ステージ・コンバータよりも、はるかに優れています。
このコンバータは65kHzのDCM（非連続導通モード）で動作しています。負荷が減少すると周波数が低下します。このため、負荷が軽い場合は高効率動作が可能です。
最終的にスタンバイ・モードでは、周波数を800Hzまで下げることができます。この構成により、ハイラインでも300mW以下の待機電力を達成できます。
サイクル単位のピーク電流制限機能や短絡保護機能を備えており、自動シャットダウン・タイマが作動すると、3秒間の遅延後に自動再起動が実行されます。
この動作はLEDアプリケーションに限定されません。入力に高力率を必要とする他の定電圧出力アプリケーションにも適しています。
次に、降圧レギュレータについて説明します。降圧レギュレータは、2本の別々のLEDストリングでもLED電流を厳密に制御可能です。
LEDストリングの1本をある色温度に、もう1本を別の色温度に設定して2本のバランスをとることができます。
FL7760は連続導通モードの降圧レギュレータです。出力FETを高電流ドライバで直接駆動し、約2MHzまで動作可能です。
入力ラインの最大入力は約60Vで、LED電流はハイサイド電流センサにより直接モニタできます。これによって、出力に流れるLED電流を厳密に制御できます。
調光入力ピンがあり、アナログとデジタルPWMの両方式を組み合わせた制御に対応できます。
これにより、きわめて広いダイナミック・レンジが得られます。というのは、PWMモードでは、振幅を調整して出力電流を低減することもでき、非常に幅広い動作が可能になるからです。
このデモ・ボードの構成では、2個の独立した降圧レギュレータに切り替えスイッチが付いています。このデモでは1～10Vのアナログ入力、またはPWM入力を切り替えることができます。
後ほど、1チャンネルをアナログで、もう１チャンネルをPWMで独立して制御するデモをお見せします。
ここにTSOP-6パッケージのFL7760があります。そしてこれはFL7760で駆動されるスイッチングFETです。
ここに切り替えスイッチがあり、入力として、アナログ調光かPWM調光として選択できます。それらはチャンネルごとに個別に使用できます。
これらの出力は独立した2本のLEDストリングに供給されます。AC電力はこのAC電源から供給しています。また、出力から各LEDストリングに流れる電流を測定するメータがあります。
この電源はPWM発振器を動作させており、PWM制御が可能です。
これは普通の1～10V出力のアナログ調光器で、これによっても降圧レギュレータを制御できます。
この発振器から供給されるPWM信号がこの画面に表示されています。
では、まずAC電源を入れてデモを始めましょう。
約230Vに設定しており、ご覧のように、待機電力は約120mWです。
アナログ調光器をオンにします。これで両方のLEDストリングをアナログ調光器で制御できます。
アナログ調光器の設定を最大にします。このとき、各チャンネルには約560ｍAが流れます。調光器の設定を下げて、独立した2本のストリングを流れる電流が最小の17～19ｍAになるようにします。
調光入力を切り替えることができます。一方の調光チャンネルをアナログからPWMに切り替えます。
これでPWMのデューティ比の変化を画面で見ることができるようになり、LEDの輝度が変化することが分かります。
そして、このLEDストリングの電流値が変化するのが分かります。では、アナログ制御ストリングをオフにして、デジタルPWM制御ストリングに集中しましょう。
このように、デューティ比を非常に低いレベルまで下げることができます。今、約0.5mA流れており、これは全電流の0.1%に相当します。
この時点で、LEDのカバーを外してみると、淡く光っていることが分かります。ここで実際にPWM信号の振幅を下げて、さらに調光量を低くすることもできます。
これにより、これらのLEDストリングに流れる電流を0.2mA以下にすることができます。このように、非常に広範な動作が可能です。
では、再び電流値を上げ、アナログ制御のLEDストリングもオンにしてみましょう。2本のストリングをアナログおよびPWM調光で別々に制御できるのが分かります。
これがFL7740とFL7760の降圧レギュレータです。ご視聴いただきありがとうございました。
