用于MR16 LED替代应用的1 W至5 W LED驱动器GreenPoint参考设计

　　近年来，高亮度发光二极管(HB-LED)市场快速发展，LED效能(efficacy，单位为流明/瓦或lm/W)增加了一倍以上，使用更加适用于众多新应用，如我们在手持电筒、建筑照明及街道照明等应用中可以发现诸多革命性的新产品。但LED要成为比白炽灯和紧凑型荧乐灯性价比更高的照明系统，仍然面临着挑战。实际上，就许多应用而言，都涉及到基于宽输入电压范围的电源来为HB-LED供电的挑战。其中，轨道照明等通用照明应用尤为如此，这些应用采用可能很松散稳压的12 Vac或12 Vdc电源。然而，LED需要以电流源而非电压源驱动，因为根据工艺容限及温度的不同，HB-LED的正向电压(额定值3.4 V)变化幅度可能超过±20%。

　　此外，就当前的1 W暖白光功率LED的流明量而言，通常需要3到4颗LED来替代1个20 W白炽灯的光输出。而要获得可预期及匹配的亮度和色度，也需要以恒定电流驱动LED。从架构角度来说，降压-升压拓扑结构符合这个要求，但它不如标准降压或升压拓扑结构那样常见。但理解透彻的话，降压-升压拓扑结构也可以为输入电压(Vin)与正向电压(Vf)有交叠的高性价比HB-LED照明应用提供众多优势。

　　参考设计概览

　　本参考设计文档介绍经过精心构建及测试的GreenPoint® 1 W至5 W LED驱动器方案，用于MR16 LED替代应用。这参考设计电路适合驱动多种照明应用中的HB-LED，但其尺寸和配置针对MR16 LED替代应用。这类配置常见于12 Vac/12 Vdc轨道照明应用、汽车应用、低压交流景观照明应用，以及工作照明应用，如可能采用标准现成交流电压墙式适配器供电的橱柜灯及台灯。

　　这参考设计的一项关键考虑因素，是在12 Vac输入条件下，跨输入线路变化及输出电压变化，实现平坦的电流稳流。这参考设计电路基于安森美半导体的NCP3065构建，工作频率约为150 kHz，采用非隔离型配置。NCP3065是一款单片开关稳压器，支持12 Vdc或12 Vac电源输入，设计用于为HB-LED提供恒定电流。除了NCP3065，这参考设计还结合了自动检测电路。这参考设计的功能框图如图1所示。

　　图1：安森美半导体用于MR16 LED替代应用的1 W至5 W LED驱动器GreenPoint®参考设计框图。

　　基本电源拓扑结构

　　降压-升压转换器的原理非常简单。导通状态时，输入电压源直接连接至电感(L)，从而在电感中积聚能量。在这个阶段，电容C为输出负载提供能量。关闭状态时，电感通过输出二极管连接至输出负载及电容，从而传输能量给负载。

　　要注意的是这是一种反向(inverting)输出，负输出连接至LED的阳极，而正输出连接至LED的阴极。另外，用示波器探头来测量时，探头的接地端并不接地。示波滤器将需要浮置(从交流墙式电源移除接地连接)，否则，接地环路/短路将导致器件关闭。