實現中型數組系統　熱能管理至為關鍵

　　目前中型設計(中型數組，但許多個別系統)已提出最新的進展，藉由使用單一封裝的較大多組件數組就能提高照明輸出，且有更好的效率和熱能管理技術。欲完成此種設計，可考慮一個10.5伏特的Vf暖白光數組，和一個典型的640毫安電流。值得注意的是，維持數組在典型的電流或適當的熱能管理設計，特別能延長產品壽命，甚至是在高溫有害的環境中，雖然這對許多IC驅動器是很困難的挑戰，但在市場需求的推動之下，可預期不久之后就有大量符合此需求的產品出現。然而，在經過幾個設計循環后，產業界便發現許多整合FET的驅動器，對于熱能設計有處理上的困難。

　　承續上述論點，許多整合FET的產品在30℃環境溫度下操作，其IC接面點溫度超過90℃，這代表組件在外部環境建議的操作溫度下，只有35℃的余量 (到達150～160℃時就會進入熱能關機，但最大的建議操作溫度是125℃)，這對熱能機械設計來說是很難處理的，故須確保該情況不會在LED的應用上發生。

　　熱能挑戰迎刃而解　高整合控制器功不可沒

　　總括來說，60℃溫差的熱能循環(從LED帽到焊接點，一直到驅動板)在設計上并不完美。談到LED的使用壽命和可靠性，熱能永遠是必須解決的問題，而圖3所示的LM3409控制器就是一個優異的選擇，它能讓設計者透過各種外部組件將熱能排出，以一個低成本的P-Channel金屬氧化物半導體場效晶體管(PFET)外部組件為例，藉由使用LM3409就能顯著降低系統溫度，而其中最熱的組件應該是53℃的PFET。

圖3 適合中型數組設計的LM3409采用12VAC系統，可驅動640毫安電流和10.4伏特的LED數組封裝

　　由于LM3409的接面溫度是43℃，而所有測試都在30℃環境溫度下進行，這表示其擁有充分的熱能余量，也使設計者更容易達到熱能設計的目標。此外，LM3409系一個高度整合的控制器，特別是用于固定電流的LED驅動應用中，所以只需要少數的外部組件，便可以解決尺寸問題和降低生產成本。

　　LM3409亦具有容易進行調光控制的優勢，不論是PWM調光(在EN接腳上)或是模擬調光，均可藉由一個電壓分壓器隔開主要輸入軌來獲得模擬調光功能，如此一來，就能在輸入電壓直接降低時，連帶使LED電流下降，以達到設計彈性。其次，如果要求絕對色彩準確性或其它特殊的調光功能，則可使用PWM訊號(外部的微控制器或類似裝置所提供)或是模擬IADJ接腳，完成此一需求。

　　另一方面，LM3409具有兩個有效的監視電流回路，一個是設置在高端電流感測電阻RSNS，另一個直接在ISENS。設計者有三個方法經由ISENS 來達到模擬調光，首先是透過ISENS開路以讓RSNS控制LM3409;再者系提供接腳一個從0～1.24伏特的外部電壓(由RSNS設置時1.2伏特是最大輸出);或可從接腳到地面連結一個分壓器以改變電流(永遠將RSNS設置到最大)。

　　透過以上三種方式，在交流電轉換成直流電后，經由電壓分壓器到主輸入軌就能輕易連結;不過若選擇電壓分配器在1.24伏特時，則可擁有最大的輸入電壓 (12VAC系統16.97V，24VAC系統33.94V)，因此，當輸入電壓較低時，理所當然會產生一個較低的光源輸出。

　　而值得討論的是，該情況與不具典型調光裝置驅動器的差別，或沒有這個連結的話，LM3409將如何表現。

　　由于上述情況均是針對直流對直流的調節器，所以會有輸入到輸出改變的自然情形，有鑒于此，想要對一個固定的電壓或電流加以控制的想法便應運而生。舉例來說，若不提供一個調光訊號，電路就會嘗試維持電流的規格，直到輸入電壓接近輸出電壓(LED驅動電壓)，且輸出電平將不會改變，直到輸入端進入電路訊號損耗區(通常是在降壓調節器運作下驅動電流時，輸入的伏特數高于所要求的輸出)，當輸入電壓開始下降時，輸出電壓也隨著快速減少。

　　反觀在PFET控制器的調節下，LM3409只有小范圍的改變，能夠在整個工作周期下，維持非常低的損失，其使用模擬調光功能可以線性方式降低LED電流，使LED具備可調光的設計，在開關關閉前達到欠壓鎖定設定(或者可以用極小的輸出電壓驅動LED)。藉由改變電壓的方式來達到調光功能，已能有效的控制輸入線路，而在交流對直流的前端，則需要額外的電容以達到光源輸出后，所造成的輸入漣波最小化。

　　此外，透過直接連結調光功能到輸入電壓，可不須顧慮LED驅動器的穩定度。除非充分過濾，否則輸入線路的任何暫時狀態都會顯示在輸出上。因此，該連結方式較不受到支持，除非須要使用調光功能，讓IADJ維持開路。

　　另一方面，低電壓TRIAC調光裝置也可能會帶來設計上的挑戰。使用調壓變壓器或以交流低電壓波形降低峰值的低電壓調光系統，若使用類似的電路就可以良好的運作，不過，TRIAC調光系統需要額外的電路用以適當的譯碼截波波形。

　　低電壓交流電系統結合LED　照明解決方案大小通吃

　　總結而言，低電壓交流電系統結合LED照明效能，可提供設計者創造各式各樣從小型到大型照明解決方案的能力。美國國家半導體擁有適用于24VAC和 12VAC系統廣泛的產品組合，以協助實現其設計，在五花八門的產品陣容下，決定使用那種解決方案則取決于組件的特色，以及所需的解決方案尺寸。

　　尤其須要注意的是，整體系統的設計須透過現今驅動器的一些特性與進展，才能作出正確的決定，并使設計變得更簡易、更健全和有效降低成本。擁有完備的解決方案知識，將能夠進一步實現兼具快速及成本效益的解決方案，亦讓設計人員擁有許多可用的選擇。

　　不僅如此，低電壓交流電LED在簡化設計方面也提供穩定的電路分析，有關這些優點都能節省設計時間和金錢，同時也能提升產品的可靠性。