解决方案 - 安森美低压便携及中等电压LED通用照明方案

　　中等电压LED驱动器拓扑及安森美半导体解决方案

　　中等电压通用照明（景观照明、低压轨道灯、太阳能供电照明、汽车、应急车辆、航海应用、12 Vac/Vdc MR16灯、飞机内部照明、标牌背光、广告牌文字电路和标牌）大多采用离线AC-DC电源、电池或带低压交流输出的电子变压器供电。根据LED电流及工作条件，需要线性或开关稳压器型LED驱动器方案。为此，安森美半导体提供满足不同应用需求拓扑的LED驱动方案。

　　1） 线性LED驱动器方案

　　线性方案简单，易于设计，允许用高稳流精度驱动LED，而不必考虑LED正向电压或输入电源的变化，成为许多照明应用的首选。线性LED驱动器必须匹配应用的功耗要求。安森美半导体提供多种恒流线性LED驱动器，其电流电平涵盖10 mA至1 A范围。

　　

　　图4：外部BRT调光的恒流稳流器

　　NSI45系列是双端或三端线性恒流稳流器（CCR），基于安森美半导体的自偏置晶体管技术，非常适合驱动建筑物、汽车及工业标牌LED照明等应用不同输入电压的LED应用。NSI45系列可在宽输入电压范围工作，还可以在极端电压和工作温度下防止LED热失控影响。由于包括低启动电压，无论正向电压（Vf）如何变化都可实现精密稳流，同时具有保护LED的负温度系数特性。

　　依照通道输出电流，安森美半导体的线性LED可划分为10至50 mA（NSI50010Y、NSI45015W、NSI45020JZ、NCV7680、NSIC2030B、NSIC2020B、NSI45030Z、NSI45030AZ、NSI45030A、NSI45030、NSI45025Z、NSI45025AZ。NSI45025A、NSI45025、NSI45020A、NSI45020、NSIC2050B）；60至350 mA（CAT4104、NSI50350AS、NSI50350AD、NUD4011、NSI45035JZ、NSI50150AD、NSI45090JD、NSI45060JD）；以及500 mA（NUD4001）和1000 mA（CAT4101）。其中一些器件输出电流跨度很大，更加方便选择。

　　2） 开关驱动器方案

　　用于中等电压通用照明的开关驱动器有多种拓扑，如降压、升压；降压/升压的NCP3065和NCP3066（可以配置为控制器）、NCP3163、MC33163、NCP1294；降压的CAT4201、NCP1034、NCL30100、NCL30105、NCL30160、NCL30161；此外还有升压或SEPIC的CS5171/3。

　　

　　图5：开关驱动器方案

　　中等电压LED通用照明应用示例

　　1） LED MR16灯泡方案

　　针对空间及高能效要求的低功率应用，安森美半导体提供一款能效高达95%，又具有自然LED开路保护的固定关闭时间降压LED驱动器控制器NCL30100。该器件采用准固定关闭时间、峰值电流迟滞控制方法，不要求补偿元件；其低边N-FET开关拓扑适合连续导电模式工作，无须输出电容；其工作频率小于500 kHz，±5%典型稳流容限，VCC工作电压范围为6.35至18 V。

　　

　　图6：采用NCL30100的LED MR16灯泡方案

　　对于3至4个LED模块的12 V AC-DC设计，可以使用安森美半导体针对NCP3065的评估板NCP3065BBGEVB，用来驱动12 Vac/Vdc应用中的夏普ZENIGATA™、Cree XLamp™MC-E及其他LED模块。其特点是小尺寸、宽输入和输出工作电压，输出电流经过稳流，还具有LED开路保护、输出短路保护能力。该解决方案适用于MR16灯泡、景观照明、交通照明。

　　2） 太阳能供电LED路牌方案

　　大功率LED可采用安森美半导体的恒流降压LED驱动器NCL30160，实现高达98%的能效。它采用30 mΩ集成MOSFET，100%占空比可提供高能效；输入电压范围为6.3 V至40 V，开关频率可达1.4 MHz；还具有专用PWM调光引脚/低功率关闭、无须控制环路补偿和1.5 A平均电流能力。

　　

　　图7：太阳能供电LED路牌方案

　　3） 3颗及4颗LED模块的12 V AC-DC方案

　　在低压12 Vac/Vdc应用中，LED模块的正向电压与输入电压范围交叠，因此要使用单开关降压-升压配置。安森美半导体针对驱动多裸片LED模块提供12 V AC-DC方案。其特点是小尺寸、宽输入及输出工作电压范围、稳流输出电流；具有LED开路保护和输出短路保护功能。其应用包括MR16灯泡、景观照明和交通灯。

　　

　　图8：多颗LED模块12 V AC-DC方案

　　总结

　　为满足绿色电子产品的高性能、高能效需求，安森美半导体利用其在低电压和高压技术及在电源管理方案方面的专长，提供全面的LED驱动或控制解决方案。这些方案在集成更多功能的同时，采用越来越小的封装，实现越来越低的功耗，使客户能够开发高能效的低压便携及中等电压LED通用照明方案，并加快产品上市。

——本文选自电子发烧友网3月《电源技术特刊》“透视新设计”栏目，转载请注明出处！