提供額外電能與電源轉換器設計的主要目標相悖,原來的目標是提供高效、良好設計的高質量電源處理。因此,設計者要做雙倍的工作:既要從交流電源為LED負載提供高效的電源轉換,又要確保相位調光功能的正常工作,同時盡量減少過多的功率損耗。
現在,對電源質量的新規定要求很多LED系統中使用PFC(功率因數控制)。PF(功率因數)是對轉換器輸入端到輸出端能量傳輸品質的一種度量。如果輸入電流沒有失真,并且與輸入電壓完美地同相,則PF為1。由于電抗元件造成的輸入電流任何相移或失真以及開關噪聲等,都會使PF降低。
由于大多數LED系統都采用了某種形式的PFC,輸入電流通常能很好地追隨輸入電壓,這意味著當電壓與電流同時下降時,相位調光器經常會導通角的末端瞎火(圖2)。這種瞎火會根據其發生的時點,產生一種不斷變化的導通角解碼。

?
初始方案
一種滿足保持電流要求的簡單方法是加一個負載電阻,以確保設計在整個導通時間內,滿足最低的輸入電流條件。但這種方法效率太低。對于一個100W的白熾射燈,僅需要用15W的LED作替換,而這種固定式保持電流會造成10%~20%的效率下降。
更復雜的方案是在每個周期中線性地增負載,即在導通角期間逐步地提升額外保持電流,直至在末端到達最大值。這種方法可以大大減少效率損失;不過,在寬的工作區間上,它有設計困難。
例如,對于一個85V~305V通用交流電源輸入的15W LED射燈,最差保持電流情況出現在305V 交流時,此時輸入電流為最小。為了保證在305V交流時的整個導通角上,TRIAC都能保持導通,就必須增加一個相當大的保持電流。由于這是一種通用設計,因此在85V交流時加的保持電流就要比實際需要值高大約四倍,造成巨大的功率浪費。
動態保持
獲得效率最大化的最佳方式是調節最低輸入電流。采用這種方法時,當輸入電流高于調節點時,不會拉出額外的保持電流。當輸入電流低于調節點時,電路會拉出足夠的電流以維持最小的保持要求,LM3450控制器實現了這種方法,叫做動態保持(圖3)。它在二極管橋回返以及系統地之間有一只檢測電阻,提供了一種輸入電流的檢測方法。通過電阻上檢測到的電壓,控制器就可以線性地從保持管腳拉出電流,以維持最小的調節輸入電流。這樣就確保了額外功耗處于最小值狀態。

?
最后,為了保證正確地解碼相位角,動態保持是必需的,這樣才能為轉換器提供精確的調光指令。想法是,防止TRIAC在解碼期間出現瞎火問題,這樣導通角就不會出現偶發變化而造成閃爍。仔細觀察一下系統,實際并不需要在每個周期做角度解碼。一個采樣系統可以釋放出更多的效率。用這種方案,當發生解碼時,只有在采樣周期內才需要增加額外的保持電流。在非采樣周期內,則不需要電流。