着能源节约意识的增强和照明技术的不断发展，发光（LED）凭借其长寿命（通常可达 25,000 小时）以及能轻松适配多种插座和形状要求的优势，迅速成为照明领域的主流选择，逐步取代了传统的白炽灯。不过，LED 照明控制也面临着一些传统白炽灯不曾有的难题。例如，由于 LED 负载电流相对较小，普通的三端双向开关在闭锁和保持电流特性方面可能会遭遇挑战。

三端双向可控硅在 LED 照明控制中的应用

三端双向可控硅是交流电调光控制的部件。传统调光器中使用的三端双向可控硅，通常是为白炽灯负载设计的。白炽灯负载在稳定状态和初始高浪涌电流时都具有较高的额定电流，并且在灯丝断裂时会产生非常高的寿命终止浪涌电流。

而 LED 作为二极管，其稳态电流远低于白炽灯，并且在交流电压的每个半周期开始时，初始开启电流可能会高很多，持续时间约为几微秒，因此在每个交流电压半周期的起始处会出现电流尖峰。一般来说，交流二极管替换灯的电流尖峰可达 6 - 8A 峰值，稳态电流则小于 100mA。

家庭照明中使用的 LED 灯功率可能在 7.5W（如 A19 灯泡 - 450 流明）及以上，一盏吊灯通常需要 4 到 10 个灯泡。相比之下，一串 50 盏装饰性圣诞灯的总耗电量可能仅为 4.8 瓦。用于取代典型灯丝装置的嵌入式天花板灯具的 LED 泛光灯，可产生 750 流明的亮度，功耗仅为 13W（BR30），而旧的灯丝装置功耗通常高达 65W。

使用新型 Q6008LH1LED 或 Q6012LH1LED 系列三端双向可控硅来设计控制 LED 光输出的交流电路十分简便，仅需几个元件即可。具体所需元件包括一个点火 / 触发电容器、一个和一个电压转折触发装置。

通过采用两个反向并联敏感门控硅整流器（SCR）S4X8ES1 作为电压击穿触发装置，控制电路能够实现宽范围的光输出调节。此外，使用两个反向并联敏感门控硅整流器作为触发装置，还能实现低滞后控制，因为两个可控硅构成了一个完整的回断触发器。图 2 展示了这种控制装置的电路图，它非常适合嵌入式泛光灯（如 BR30 LED 灯），这种灯既可以调暗以产生低亮度输出，也能调高到接近 180° 的全亮度输出。

该电路可使灯泡在每个交流半周期几乎以 180° 的全角度开启；同时，通过 RC 定时开启可将导通延迟到每个半周期的一个小导通角度，从而实现极低的光输出。Q60xxLH1LED 三端双向可控硅系列具备低保持和闭锁电流特性，能够使三端双向可控硅在极低的电流水平下保持导通。两个反向并联敏感门控硅整流器（S4X8ES1）的栅极连接在一起，可产生具有全击穿电压的极低电压触发装置，进而实现极低的滞后。这样一来，就可以将电位器设置为低导通角度，在线路开关关闭和打开时立即导通。

图 3 中的电路图对磁滞效果不佳的老式相位控制 / 调光器电路进行了改进。如 Littelfuse 应用说明 AN1003 所述，在 C1 点火电容器周围添加转向二极管后，可有效消除磁滞现象。

四端双向可控硅在 LED 照明控制中的应用

如果宽控制范围（全亮到极暗）和低滞后对于应用来说并非关键因素，那么可以使用新型 Littelfuse Q6008LTH1LED 或 Q6012LTH1LED 系列四端双向可控硅（Quadrac）器件来设计简单的可变光控制电路。四端双向可控硅是一种特殊类型的，它将二端双向晶闸管和三端双向晶闸管组合在一个封装中。

图 4 所示电路将双向晶闸管触发器件和三端双向晶闸管组合在一个 TO - 220 隔离安装片封装中，进一步减少了元件数量。由于双向晶闸管触发器件的 VBO 较高，该控制电路允许略低的完全开启电压，可在每个交流半周期的 175° 至 < 90° 范围内实现调光功能。

需要注意的是，图 4 中电位器为 250kΩ，内置固定端电阻为 3kΩ。Quadrac 器件为 QxxxxLTH1LED，具有更灵敏的三端双向晶闸管芯片（低栅极和保持电流特性）。RL 是 10W 的 LED 负载，VC 与内置双向可控硅芯片的触发电压相同。

LED 灯负载对调光的影响

交流电路中的 LED 灯负载可能非常简单，如图 5 所示；也可能包含用于直流改进的额外元件，如滤波电容器。这些附加元件的存在将决定 LED 灯负载是否可调光。一般来说，LED 灯负载越简单，可调光的可能性就越大。因为滤波电容器可能会将直流电流增加到晶闸管器件锁定的水平，导致交流电流无法降低至小于晶闸管保持电流。