从目前的发展来看，LED灯未来有望成为商用和家用照明的主流产品。LED照明具有使用寿命长、功耗极低以及不使用有害物质等优点。正是由于这些环保优势，许多国家的政府都积极鼓励LED照明技术的发展。作为这一进程的积极参与者，能源之星已在其将于2008年9月份正式生效的“固态照明(SSL)灯具计划标准2.0版”（ProgramRequirementsforSolidStateLighting(SSL)LuminariesV2.0）中为LED照明设定了相应基准，其中包括20流明/瓦的最小效率标准，但将来这一标准将会提高到70流明/瓦。
为LED照明设计高效率电源可不是件容易的事，因为电源必须要为多个串联LED提供恒流驱动，并且每个LED都应具有3.4V的阈值电压典型值，但该电压可能会介于2.8V到4.2V之间。除了要克服宽输出电压范围外，电源还必须能够在通用输入电压(85-265VAC)下进行工作，确保安全处理所有短路和开路故障情况，并能装入传统的灯泡外壳底座。
PowerIntegrations(PI)利用LinkSwitch-II恒压/恒流开关IC1设计的抽头降压拓扑结构LED电源，已成功破解这一难题。抽头降压拓扑结构与更常用的反激式转换器的不同之处在于，前者不提供输入输出隔离。不过，在LED灯中，电源和负载都处于密闭壳体中，在许多设计中都不需要进行隔离。抽头降压拓扑结构非常适合设计输入电压与输出电压比值较高的转换器：它可以对输出提供电流倍增，从而能够在要求输出电流是器件流限的两倍多的应用中使用这种新的降压拓扑结构。抽头降压拓扑结构的其它优点是：采用这种拓扑结构的转换器与隔离反激式转换器相比，其PCB尺寸更小、电感磁芯尺寸更小、效率更高（最差负载条件下为80%）。由于产生的共模噪声更少，因此还可简化EMI滤波设计。图1所示为完整的电路配置。
本设计只需要16个元件便可在85-265VAC输入条件下产生4.2W的输出功率，更为重要的是，它完全不需要耗能的检测电阻来生成恒流输出。本设计的关键之处在于采用了PI的Linkswitch-II系列产品LNK605DG开关控制器IC2。LinkSwitch-II通过省去光耦器和次级控制电路，可以大大简化低功率恒压/恒流设计。该器件采用了革新性的控制技术，能够提供极为严格的输出电压和电流调节，补偿电感和内部参数容差随输入电压的变化。图2所示为这款电源所具有的输出特性。
LNK605DG(U1)在一个单片IC上集成了一个700V的功率MOSFET、新颖的开/关控制状态机、一个自偏置的高压开关电流源、频率抖动、逐周期电流限制及迟滞热关断电路。
AC输入由二极管D3、D4、D5和D6进行整流，由C4和C5进行滤波。电感L1与电容C4和C5一起组成一个π形滤波器，对差模传导EMI噪声进行衰减。这种设计能够轻松满足EN55015B级传导EMI要求，且裕量为10dB。可熔防火电阻RF1可提供严重故障保护。
U1在88kHz额定频率下进行开关切换，为负载提供与电感T1并联的电流通路。U1内的MOSFET开关导通后，流经T1、U1和LED负载的电流将增大。电容C1对负载电流进行滤波，这样省去了开关元件。此时，二极管D1处于反向偏置，因而无法导通。电流继续增大，直到达到U1电流限流点，此时U1内的开关将关断。
U1关断后，储存在T1中的能量会产生电流并流入输出绕组：引脚7-8。输出绕组中的电流以电感圈数比为因数递增，从输出绕组流经续流二极管D1，最后流到负载。开关电源通常需要箝位电路来耗散漏感能量和防止MOSFET因过压尖峰而受损。但在本设计中，由于电感两部分之间的漏感值较低、MOSFET和电感匝间电容的电容容量均不大以及MOSFET具有700VBVDSS高击穿电压特性，因此可以省去箝位电路。
U1使能与禁止开关周期的比例随着施加到输入FB的电压的变化进行调整，该电压在T1次级绕组（引脚5-6）上产生。正常情况下，U1在恒流模式下工作。作为对FB输入的反馈信号的响应，为LED提供恒流驱动，而无需恒流检测电阻。
启动后随着IC电流增大并进入恒流工作模式，此时可以利用LNK605DG的恒压特性，确保获得输出过压保护。假负载电阻R4可以确保任何LED在发生故障或断开连接的情况下维持安全工作。如果故障情况造成LNK605DG结温度上升到额定温度142°C以上，将会启动迟滞热关断保护。
表1对抽头电感设计和具有类似输出功率但使用反激式拓扑结构的电源的性能进行了比较。相比之下，抽头电感设计的效率要高出5%，并且只需要15个元件，而反激式设计却需要24个元件。在LED的整个使用寿命内，抽头电感设计要节省1.6美元的整体能耗成本。
工作效率高、元件数量少并能够轻松满足EMI标准等优势，使LinkSwitch-II成为设计反激式和抽头降压拓扑结构的充电器、适配器和LED驱动器时的最佳选择。
参考文献
1. DI-186DesignIdeaLinkSwitch-IIHighEfficiency,LowCost,Non-Isolated350mA,12VLEDDriver.PowerIntegrationsInc.
2. LNK603-606/613-616LinkSwitch-IIFamilyEnergy-Efficient,AccurateCV/CCSwitcherforAdaptersandChargers.PowerIntegrationsInc.