意法半导体(ST)拥有丰富的普通LED照明元器件和开发工具: 架构、产品、评测工具

　　降压拓扑和反向降压拓扑建议使用单灯带拓扑所用的输出二极管。

　　ü 针对基于反向降压拓扑(图6)和PM88*或TD35*栅驱动器的数字式灯带管理方法，意法半导体提供新的STLUX系列专用数字照明控制器以及STM32高性能微控制器。推荐使用STM32F334、STM32F301、STM32F0*和STM8S*。本例中的功率MOSFET与图5的功率MOSFET相同，输出二极管使用图4和图5的二极管。

　　图6 – 数字式LED多灯带管理

　　意法半导体开发了多款商用单多灯系统评测板，图7给出了其中部分评测板。

　　图 7 – 主要的LED商用照明系统评测板

　　路灯

　　能效高、寿命长、远程控制、尺寸紧凑、工作温度范围宽(-40 °C)，是对LED街道照明应用的主要要求。路灯输出功率通常在75W以上。

　　单灯带架构通常采用数字方法实现一次侧稳压恒流控制，由 PFC稳压器后接一个HB-LC谐振级构成(图8)。

　　图8 – PSR-CC模式LED单灯带数字驱动器

　　在这种情况下，LED驱动架构是一个两级结构，由PFC和HB-LC两个电路组成(图8)，两个电路共用一个数字管理芯片。关于数字管理芯片，意法半导体提供STLUX系列LED照明专用控制器以及多款 STM32高性能微控制器：我们推荐STM32F334、STM32F301和STM32F0*。PFC级电路可以采用PM88*或TD35*低边栅驱动器;LC级可以采用L638*、L639*或L649*高边驱动器。两级电路建议采用不同的功率MOSFET管:

　　- PFC(升压): 600-650Vbr MDmesh™ M2系列(ST*N60M2和ST*N65M2)和600V MDmesh™ M2-EP系列(ST*N60M2-EP)。两个系列的栅电荷Qg均极低，为轻载工况优化。M2-EP是高开关频率产品。

　　- HB-LC: 500-600Vbr MDmesh™ DM2系列(型号: ST*N50DM2和ST*N60DM2)和 600Vbr MDmesh™ M2系列(ST*N60M2)或600V MDmesh™ M2-EP(ST*N60M2-EP)系列。DM2系列内置trr特性改进的本征二极管， dV/dt耐受性能出色。

　　关于输出整流，PFC级(TM和CCM模式)推荐采用STTH*06 600V超高速系列二极管，而STPSC*碳化硅二极管建议只用于PFC-CCM。HB-LC建议采用前面商用LED单灯带的输出二极管。

　　多灯带电源架构由主电源和多灯带管理电路组成，主电源提供一个恒定的总线电压。主电源级通常包括集成LLC谐振转换器的高功率因数校正(PFC)级，提供总线恒压。后接的LED灯带控制是由多个降压或反向降压转换器来实现。

　　图9 – 基于双片控制器的模拟式LED多灯带管理架构

　　PFC和HB-LLC级建议采用单灯带管理架构相关电路级所用的功率MOSFET开关管，而降压和反向降压转换器则采用60-100V低压STripFET F7功率MOSFET系列(产品型号ST*N6F7和ST*N10F7)。在HB-LLC、降压和反向降压电路内，输出二极管建议采用STPS*肖特基二极管、FERD*场效应整流器和超高速二极管系列(大于等于200V的STTH* 产品)。PFC级使用单灯带管理电路所用元器件。

　　关于两个电路级(电源级和LED控制级)，意法半导体提供模拟和数字两种驱动解决方案。

　　ü 模拟驱动

　　对于Pout ≤ 250W的应用，意法半导体提供L6562A*、L6564*和L6563*系列临界模式(TM)PFC控制器(低端、中端和高端产品)，而高功率应用可以采用L4981* 和L4984D系列连续导通模式(CCM)PFC控制器。管理HB-LLC谐振电路可以采用专用控制器L6599A*和L6699(低端和高端芯片)。要想简化电路设计，还可以采用新的PFC控制器和HB-LLC驱动器二合一 的STCMB1双片控制器(图9)。

　　LED多灯带管理可以采用高功率密度的DC-DC LED驱动降压转换器LED5000和LED6000(图4)或者可以使用新的基于固定关断时间(FOT)算法的HVLED002电流模式LED控制器实现反向降压拓扑(图5)。

　　ü 数字驱动

　　数字驱动方法需用两个数字芯片：一个是一次侧芯片(PFC级和HB-LLC级)，另一个是二次侧芯片(控制LED灯带所需的全部反向降压电路) (图10)

　　图10 – 数字解决方案

　　关于这两个芯片，意法半导体的解决方案是采用单灯带所用的芯片，二次侧反向降压控制器还是采用STM8*系列微控制器。

　　图11 – 主要的路灯LED系统评测板

　　PFC控制器和HB-LLC电路建议采用单灯带所用的栅驱动器，反向降压控制器采用商用数字LED多灯带管理所用的栅驱动器。

　　针对单灯带和多灯带LED路灯应用，意法半导体提供多种系统评测板。图11列出部分评测板。图7列出的STEVAL-ILL074V1/V2 (60W模拟LED驱动)和STEVAL-ILL077V1(60W数字多灯带 LED驱动)适用于路灯。

　　eDesignSuite软件工具

　　eDesignSuite是一套易用的功能全面的软件工具，帮助客户定义应用需求，利用意法半导体的各种产品，将应用需求转化成满意的解决方案。套件包括

　　1) 智能仿真器和系统设计引擎(图12)：根据不同的应用设计(电源、太阳能、充电器、LED照明、信号调理、RF设计)，为用户推荐产品和拓扑;

　　图12 – 智能仿真器和系统设计引擎视图

　　2) 智能选型器：帮助用户选择最适合的产品类型(例如：二极管);

　　3) 配置器：节省为某一个具体应用设计设定参数所用的时间和工作量(例如，照明应用的STLUX SMED)。

　　该软件工具支持前文讨论的各种LED照明产品和拓扑。若想了解和评测eDesignSuite的全部功能，在https://my.st.com/analogsimulator/ 注册后即可试用!