發(fā)光二極管（LED）正迅速成為最流行的照明選擇。由于美國政府強(qiáng)制要求節(jié)約能源，白熾燈已基本被淘汰，LED因其壽命長（通常為25,000小時(shí)）且易于適應(yīng)多種不同的插座和形狀要求被廣泛選用，取代了白熾燈。然而，LED照明控制存在一些白熾燈不會遇到的問題。例如，由于LED負(fù)載的電流要小得多，普通類型的三端雙向可控硅開關(guān)在閉鎖和保持電流特性方面可能會面臨挑戰(zhàn)。

圖1 三端雙向可控硅是交流電調(diào)光控制的核心。調(diào)光器中使用的三端雙向可控硅通常被設(shè)計(jì)用于白熾燈負(fù)載，這種負(fù)載在穩(wěn)定狀態(tài)和初始高浪涌電流下都具有高額定電流，并且在燈絲斷裂時(shí)會產(chǎn)生非常高的壽命終止浪涌電流。

圖2 由于LED是二極管，因此其穩(wěn)態(tài)電流比白熾燈低得多，而且它們在交流電壓的每個(gè)半周期里的初始開啟電流可能高得多且持續(xù)時(shí)間約幾微秒。因此，在每個(gè)交流電壓半周期的開始處都可以看到電流尖峰。圖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6-8A峰值；穩(wěn)態(tài)電流小于100mA。

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

使用新型Q6008LH1LED或Q6012LH1LED系列三端雙向可控硅開關(guān)元件設(shè)計(jì)用于控制LED光輸出的交流電路非常簡單，因?yàn)橹恍枰獛讉€(gè)元件。所需的只是一個(gè)點(diǎn)火/觸發(fā)電容器、一個(gè)電位器和一個(gè)電壓轉(zhuǎn)折觸發(fā)裝置。

通過使用兩個(gè)反向并聯(lián)敏感門控硅整流器（SCR）S4X8ES1作為電壓擊穿觸發(fā)裝置，控制電路可以產(chǎn)生寬范圍的光電平輸出。此外，通過使用兩個(gè)反向并聯(lián)敏感門控硅整流器作為觸發(fā)裝置，可以實(shí)現(xiàn)低滯后控制，因?yàn)閮蓚€(gè)可控硅構(gòu)成了一個(gè)完整的回?cái)嘤|發(fā)器。圖2展示了這種控制裝置的電路圖，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(diào)暗以產(chǎn)生低亮度輸出，也可以調(diào)高到接近180°的全亮度輸出。

該電路可使燈泡在每個(gè)交流半周期幾乎以180°的全角度開啟；此外，RC定時(shí)開啟可延遲到每個(gè)半周期的一個(gè)小導(dǎo)通角度，以實(shí)現(xiàn)極低的光輸出。

Q60xxLH1LED三端雙向可控硅系列具有低保持和閉鎖電流特性，可使三端雙向可控硅在極低的電流水平下保持導(dǎo)通。兩個(gè)反向并聯(lián)敏感門控硅整流器（S4X8ES1）的柵極連接在一起，可產(chǎn)生具有全擊穿電壓的極低電壓觸發(fā)裝置，從而產(chǎn)生極低的滯后。這樣就可以將電位器設(shè)置為低導(dǎo)通角度，在線路開關(guān)關(guān)閉和打開時(shí)立即導(dǎo)通。

圖3中的電路圖改進(jìn)了磁滯效果不佳的老式相位控制/調(diào)光器電路。如圖3所示，如Littelfuse應(yīng)用說明AN1003所述，在C1點(diǎn)火電容器周圍添加轉(zhuǎn)向二極管后，可消除磁滯現(xiàn)象。

圖3 如果寬控制范圍（全亮到極暗）和低滯后對應(yīng)用來說不重要，則可使用新型Littelfuse Q6008LTH1LED或Q6012LTH1LED系列Quadrac器件設(shè)計(jì)簡單的可變光控制（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(gè)封裝中）。圖4所示電路將雙向晶閘管觸發(fā)器件和三端雙向晶閘管組合在一個(gè)TO-220隔離安裝片封裝中，進(jìn)一步減少了元件數(shù)量。由于雙向晶閘管觸發(fā)器件的VBO較高，該控制電路允許略低的完全開啟電壓，提供在每個(gè)交流半周期的175°至﹤90°范圍內(nèi)運(yùn)行的調(diào)光功能。

圖4 圖4注：電位器為250kΩ，內(nèi)置固定端電阻最小為3kΩ。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10W的最小LED負(fù)載，VC與內(nèi)置雙向可控硅芯片的觸發(fā)電壓相同。

圖5 交流電路的LED燈負(fù)載可能非常簡單，如圖5所示；也可能有用于直流改進(jìn)的額外元件，如濾波電容器。附加元件的存在將決定LED燈負(fù)載是否可調(diào)光。LED燈負(fù)載越簡單，就越有可能是可調(diào)光的，因?yàn)闉V波電容器可能會將最小直流電流增加到晶閘管器件鎖定的水平，交流電流無法降低至小于晶閘管保持電流。