【導讀】隨著美國能源政策推動白熾燈全麵退市，LED憑借25,000小時超長壽命（UL認證數據）及多樣化適配能力成為主流照明方案。然而
，傳統三端雙向可控矽（TRIAC）調光器麵臨新的技術壁壘：LED負載電流僅為白熾燈的1/10
，導致TRIAC閉鎖電流（典型值50mA）與維持電流（典型值10mA）難以穩定觸發，引發調光閃爍或啟動失效。四端雙向可控矽（Quadrac）通過集成緩衝電路與觸發二極管
，將有效工作電流下探至5mA（IEC 60669標準），在保留傳統調光架構的同時，實現LED燈具無級調光兼容性，推動智能照明係統平滑升級。

隨著美國能源政策推動白熾燈全麵退市

，LED憑借25,000小時超長壽命（UL認證數據）及多樣化適配能力成為主流照明方案。然而
，傳統三端雙向可控矽（TRIAC）調光器麵臨新的技術壁壘：LED負載電流僅為白熾燈的1/10
，導致TRIAC閉鎖電流（典型值50mA）與維持電流（典型值10mA）難以穩定觸發，引發調光閃爍或啟動失效。四端雙向可控矽（Quadrac）通過集成緩衝電路與觸發二極管，將有效工作電流下探至5mA（IEC 60669標準）
，在保留傳統調光架構的同時，實現LED燈具無級調光兼容性，推動智能照明係統平滑升級。

圖1

三san端duan雙shuang向xiang可ke控kong矽gui是shi交jiao流liu電dian調tiao光guang控kong製zhi的de核he心xin。調tiao光guang器qi中zhong使shi用yong的de三san端duan雙shuang向xiang可ke控kong矽gui通tong常chang被bei設she計ji用yong於yu白bai熾chi燈deng負fu載zai，這zhe種zhong負fu載zai在zai穩wen定ding狀zhuang態tai和he初chu始shi高gao浪lang湧yong電dian流liu下xia都dou具ju有you高gao額e定ding電dian流liu，並bing且qie在zai燈deng絲si斷duan裂lie時shi會hui產chan生sheng非fei常chang高gao的de壽shou命ming終zhong止zhi浪lang湧yong電dian流liu。

圖2

由於 LED 是shi二er極ji管guan，因yin此ci其qi穩wen態tai電dian流liu比bi白bai熾chi燈deng低di得de多duo，而er且qie它ta們men在zai交jiao流liu電dian壓ya的de每mei個ge半ban周zhou期qi裏li的de初chu始shi開kai啟qi電dian流liu可ke能neng高gao得de多duo且qie持chi續xu時shi間jian約yue幾ji微wei秒miao。因yin此ci，在zai每mei個ge交jiao流liu電dian壓ya半ban周zhou期qi的de開kai始shi處chu都dou可ke以yi看kan到dao電dian流liu尖jian峰feng。圖tu 1 顯示了典型的電流尖峰。通常，交流二極管替換燈的電流尖峰為 6-8 A 峰值；穩態電流小於 100 mA。

用於家庭照明的 LED 燈可能需要 7.5 W（A19 燈泡-450 流明）或更高的功率，一盞吊燈通常需要 4 到 10 個燈泡。相比之下，一串 50 盞裝飾性聖誕燈的總耗電量可能隻有 4.8 瓦。用於取代典型燈絲裝置的嵌入式天花板燈具的 LED 泛光燈可產生 750 流明的亮度，其功耗僅為 13 W（BR30），而舊燈絲裝置的功耗通常為 65 W。

使用新型 Q6008LH1LED 或 Q6012LH1LED 係列三端雙向可控矽開關元件設計用於控製 LED 光輸出的交流電路非常簡單

，因為隻需要幾個元件。所需的隻是一個點火/觸發電容器、一個電位器和一個電壓轉折觸發裝置。

通過使用兩個反向並聯敏感門控矽整流器 (SCR) S4X8ES1 作(zuo)為(wei)電(dian)壓(ya)擊(ji)穿(chuan)觸(chu)發(fa)裝(zhuang)置(zhi)，控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)寬(kuan)範(fan)圍(wei)的(de)光(guang)電(dian)平(ping)輸(shu)出(chu)。此(ci)外(wai)
，通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)兩(liang)個(ge)反(fan)向(xiang)並(bing)聯(lian)敏(min)感(gan)門(men)控(kong)矽(gui)整(zheng)流(liu)器(qi)作(zuo)為(wei)觸(chu)發(fa)裝(zhuang)置(zhi)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)低(di)滯(zhi)後(hou)控(kong)製(zhi)，因(yin)為(wei)兩(liang)個(ge)可(ke)控(kong)矽(gui)構(gou)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)回(hui)斷(duan)觸(chu)發(fa)器(qi)。圖(tu) 2 展示了這種控製裝置的電路圖，它可能是嵌入式泛光燈（例如 BR30 LED 燈）的理想選擇，這種燈可以調暗以產生低亮度輸出，也可以調高到接近 180° 的全亮度輸出。

該電路可使燈泡在每個交流半周期幾乎以 180° 的全角度開啟；此外

，RC 定時開啟可延遲到每個半周期的一個小導通角度，以實現極低的光輸出。

Q60xxLH1LED 三端雙向可控矽係列具有低保持和閉鎖電流特性，可使三端雙向可控矽在極低的電流水平下保持導通。兩個反向並聯敏感門控矽整流器 (S4X8ES1) 的(de)柵(zha)極(ji)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)，可(ke)產(chan)生(sheng)具(ju)有(you)全(quan)擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)的(de)極(ji)低(di)電(dian)壓(ya)觸(chu)發(fa)裝(zhuang)置(zhi)，從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)極(ji)低(di)的(de)滯(zhi)後(hou)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)將(jiang)電(dian)位(wei)器(qi)設(she)置(zhi)為(wei)低(di)導(dao)通(tong)角(jiao)度(du)，在(zai)線(xian)路(lu)開(kai)關(guan)關(guan)閉(bi)和(he)打(da)開(kai)時(shi)立(li)即(ji)導(dao)通(tong)。

圖3

圖 3 中的電路圖改進了磁滯效果不佳的老式相位控製/調光器電路。如圖 3 所示，如 Littelfuse 應用說明 AN1003 所述
，在 C1 點火電容器周圍添加轉向二極管後，可消除磁滯現象。

圖4

圖4注：電位器為 250 kΩ，內置固定端電阻最小為 3 kΩ。Quadrac 器件為 QxxxxLTH1LED，具有更靈敏的三端雙向晶閘管芯片（低柵極和保持電流特性）。RL 是 10 W 的最小 LED 負載
，VC 與內置雙向可控矽芯片的觸發電壓相同。

如果寬控製範圍（全亮到極暗）和低滯後對應用來說不重要，則可使用新型 Littelfuse Q6008LTH1LED 或 Q6012LTH1LED 係列 Quadrac 器件設計簡單的可變光控製。(Quadrac 器件是一種特殊類型的晶閘管
，它將二端雙向晶閘管和三端雙向晶閘管組合在一個封裝中）。圖 4 所示電路將雙向晶閘管觸發器件和三端雙向晶閘管組合在一個 TO-220 隔離安裝片封裝中
，進一步減少了元件數量。由於雙向晶閘管觸發器件的 VBO 較高，該控製電路允許略低的完全開啟電壓，提供在每個交流半周期的 175° 至﹤90° 範圍內運行的調光功能。

圖5

交流電路的 LED 燈負載可能非常簡單

，如圖 5 所示；也可能有用於直流改進的額外元件
，如濾波電容器。附加元件的存在將決定 LED 燈負載是否可調光。LED 燈(deng)負(fu)載(zai)越(yue)簡(jian)單(dan)，就(jiu)越(yue)有(you)可(ke)能(neng)是(shi)可(ke)調(tiao)光(guang)的(de)，因(yin)為(wei)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)器(qi)可(ke)能(neng)會(hui)將(jiang)最(zui)小(xiao)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)增(zeng)加(jia)到(dao)晶(jing)閘(zha)管(guan)器(qi)件(jian)鎖(suo)定(ding)的(de)水(shui)平(ping)
，交(jiao)流(liu)電(dian)流(liu)無(wu)法(fa)降(jiang)低(di)至(zhi)小(xiao)於(yu)晶(jing)閘(zha)管(guan)保(bao)持(chi)電(dian)流(liu)。

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