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智能高效的LED驱动方案设计

作者:时间:2013-12-16来源:网络收藏
及功率要求。出于安规、LED选择等因素,设计人员还须考虑是采用隔离还是非隔离拓扑结构,由此也影响到器的选择。

安森美半导体配合LED通用照明的驱动器方案

  安森美半导体积极推动高能效创新,包括LED照明在内的高能效电子创新,涉及LED照明的众多细分市场,如前文提到的移动设备、LCD背光、LED标牌、汽车及通用照明等。其中,LED通用照明如今是安森美半导体在照明市场的重点。在LED通用照明市场,安森美半导体的策略是充分利用公司宽广阵容的模拟电源IC、分立器件及先进微封装,提供与众不同的高能效器方案。

  安森美半导体提供覆盖涵盖宽广功率范围及不同拓扑结构的器方案。安森美半导体能用于低功率LED通用照明应用的驱动器包括NCL30000、NCL30002及NCL3008x系列等。其中,NCL30000是单段式功率因数校正(PFC)、支持TRIAC调光的LED驱动器,采用次级端控制器,支持反激/降压/降压-升压等拓扑结构。NCL30002也是单段式功率因数校正 LED驱动器,支持降压拓扑结构,提供±3%的电流容限。NCL3008x系列目前包括NCL30080、NCL30081、NCL30082和 NCL30083等器件,是新推出的高能效准谐振控制器,用于低功率LED照明应用。

  值得一提的是,NCL3008x系列采用初级端稳流(Primary Side Regulation)技术(也称初级端控制或原边控制)这种新颖的控制方法,省去次级端控制电路及光耦,能够精确地从初级端对LED电流进行恒流稳流,帮助简化PCB布线、节省电路板空间、提升能效,并简化安全分析(见图3左)。此外,它还具有高稳流精度、支持宽正向压降(Vf)范围、低电磁干扰(EMI)及集成强固保护特性等众多优势。这系列器件提供0.8至0.9的功率因数,符合美国“能源之星”对功率大于5W的LED灯泡在功率因数方面的要求(PF》0.7)。

  智能高效的LED驱动方案设计

  图3:(a) NCL3008x新颖的初级端控制技术(左);(b) 基于NCL3008x的A19灯泡参考设计(右)

  安森美半导体还开发了基于NCL30082的紧凑型A19 LED灯泡的参考设计(见图2右侧)。这参考设计优化用于隔离反激或非隔离降压-升压拓扑结构,优化用于10W LED照明应用。它采用谷底填充PFC来满足“能源之星”功率因数高于0.7的要求。PCB及元件的尺寸目标是22x60mm柱体。测试显示,此参考设计提供高能效、高功率因数及高稳流精度。

  而在中等功率及大功率LED照明方面,安森美半导体同样提供丰富的产品组合,满足客户不同应用需求。其中既包含单段式及组合控制器,也包含传统的两段式(PFC段+DC-DC段)控制器,覆盖从15W至400W的宽广功率范围,如图4所示。

  安森美半导体应用于中大功率LED通用照明的驱动器

  图4:安森美半导体应用于中大功率LED通用照明的驱动器

  从图4中可以看出,在中等功率LED通用照明应用中,可以采用NCL30000及NCL30001 这样的单段式功率因数校正LED控制器;而在功率更大的应用中,可以采用NCL30051和NCP1910这样的高能效组合控制器。以NCL30051为例,这是一款功率因数校正(PFC)及谐振半桥组合控制器,优化用于离线LED照明应用,能够为降压DC-DC转换器/LED驱动器提供恒定电压。这器件集成了一个临界导电模式(CrM) PFC控制器及一个半桥谐振控制器,并内置600V驱动器,针对离线电源应用进行了优化,具备了所有实现高能效、小外形因数设计所需的特性。

  除了上述单段式方案,设计人员还可以根据应用需求选择传统的两段式(PFC段+DC-DC转换段)方案。具体而言,PFC段可选用的控制器包括NCP1653、NCP1631、NCP1611/NCP1612及NCP1608等。其中,NCP1611 /2是增强型高能效PFC控制器,基于创新的电流控制频率反走(CCFF)架构,在PFC电感电流超过设定值时,电路通常工作在临界导电模式(CrM),而当电流低于预设值时,将开关频率线性降低至约20kHz,此时电流为零。CCFF架构同时将额定负载工作能效和轻载能效提升至最高,特别是将待机损耗降至最低等典型应用包括可用于平板电视、一体式计算机和大功率电源适配器,以及LED照明电源及驱动器、可调光荧光灯镇流器等。

  在DC-DC段,可以选用的器件包括NCP1398、NCP1380、NCP1288和NCL30105等。除了这些器件,安森美半导体还在开发更多的新产器,满足客户的更



关键词: 智能高效 LED驱动

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