創(chuàng)新雙端線性恒流穩(wěn)壓器可替代電阻型驅(qū)動(dòng)器

　　作為半導(dǎo)體領(lǐng)域中增速最快的應(yīng)用之一，LED市場(chǎng)近年來(lái)的年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)高達(dá)20%，預(yù)計(jì)2012年全球LED市場(chǎng)總值更將達(dá)114億美元。LED應(yīng)用的直流電壓范圍通常在三個(gè)區(qū)間，0.9V~7V主要是便攜式設(shè)備應(yīng)用；7V~60V為廣告牌、裝飾、汽車尾燈、筆記本和LCDTV顯示背光應(yīng)用；60V~700V則是照明、街燈、交通信號(hào)燈等應(yīng)用。

　　三大主流驅(qū)動(dòng)器

　　目前市場(chǎng)上主要應(yīng)用的三大主流驅(qū)動(dòng)器是開關(guān)穩(wěn)壓器、線性穩(wěn)壓器和電阻型驅(qū)動(dòng)器三類，其中，電流大于500 mA的應(yīng)用采用開關(guān)穩(wěn)壓器，因?yàn)榫€性驅(qū)動(dòng)器限于自身結(jié)構(gòu)原因，無(wú)法提供這樣大的電流；在電流低于200 mA的低電流應(yīng)用中，通常采用線性穩(wěn)壓器及電阻型驅(qū)動(dòng)器；在200 mA～500 mA的中等電流應(yīng)用中，既可以采用線性穩(wěn)壓器，也可以采用開關(guān)穩(wěn)壓器?！?br style="margin: 0px; padding: 0px;" />安森美標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部小信號(hào)分部新品市場(chǎng)營(yíng)銷及應(yīng)用總監(jiān)Asif Jakwani認(rèn)為，三種類型各有特性：開關(guān)穩(wěn)壓器的能效高，能提供很好的亮度控制；線性穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)，提供穩(wěn)流及過(guò)流保護(hù)，具有外部電流設(shè)定點(diǎn)，且沒(méi)有電磁兼容性(EMC)問(wèn)題；電阻型驅(qū)動(dòng)器利用電阻這樣的簡(jiǎn)單分立器件，限制LED串電流，是一種經(jīng)濟(jì)的LED驅(qū)動(dòng)方案，同樣易于設(shè)計(jì)，且沒(méi)有EMC問(wèn)題。

　　創(chuàng)新特性：簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、強(qiáng)固

　　雖然如此，客戶還是需要一種比開關(guān)穩(wěn)壓器和普通線性穩(wěn)壓器更經(jīng)濟(jì)、但性能又比電阻型驅(qū)動(dòng)器高很多的驅(qū)動(dòng)方案。基于這個(gè)考慮，安森美半導(dǎo)體最近推出一款雙端線性恒流穩(wěn)壓器系列NSI45，該恒流穩(wěn)壓器方案無(wú)需外部元件，能夠降低用戶庫(kù)存成本。

　　NSI45系列采用了安森美半導(dǎo)體的自偏置晶體管技術(shù)(SBT)，該技術(shù)目前正待批專利，適用于不同輸入電壓的LED應(yīng)用，在寬范圍內(nèi)穩(wěn)壓，確保工作電壓范圍內(nèi)的恒定亮度。該設(shè)計(jì)帶有負(fù)溫度系數(shù)，在極端的電壓和工作溫度下保護(hù)LED免受熱失控(thermal runaway)影響。

　　簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、強(qiáng)固是NSI45系列最關(guān)鍵的特性。NSI45系列提供20mA、25 mA及30 mA器件等不同選擇，采用SOD-123及SOT223封裝。該系列器件提供±10%及±15%的穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流(Ireg)容限，額定電壓為45V，工作溫度范圍-40°C~85°C，最高結(jié)溫度為150°C。SOD-123封裝為3.7 mm x 1.6 mm x 1.2 mm表面貼裝封裝，85°C 時(shí)能在電路板上500 mm長(zhǎng)小于29g重的銅片上耗散230mW的功率。SOT-223是7.0 mm x 6.5 mm x 1.6 mm表面貼裝封裝，85°C時(shí)能在電路板上500 mm長(zhǎng)，小于29g重的銅片上耗散630 mW的功率，非常適用于極端的熱工作環(huán)境。這些器件獲得嚴(yán)格的AEC101汽車標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，且符合無(wú)鉛RoHS指令要求，及使用無(wú)鹵素模子化合物。

　　NSI45系列主要針對(duì)20mA～200 mA的低電流LED應(yīng)用，并支持采用120/220 V供電，可用于汽車組合尾燈、廣告牌文字電路、背光顯示牌等商業(yè)及工業(yè)應(yīng)用、建筑物及通用照明應(yīng)用。此外，電冰箱和洗衣機(jī)等家用電器中也采用LED為小型LCD顯示屏背光或替代照明燈泡，這類應(yīng)用同樣需要低電流的LED驅(qū)動(dòng)器。

　　Jakwani表示，在低電流LED應(yīng)用中，電阻型驅(qū)動(dòng)器盡管成本較低且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但這種驅(qū)動(dòng)器在低電壓條件下，正向電流較低，會(huì)導(dǎo)致LED亮度不足，且在負(fù)載突降等瞬態(tài)條件下，LED可能受損。而且，這種解決方案需要恰當(dāng)?shù)腖ED編碼(binning)，電阻庫(kù)存大，且能效低。而線性恒流穩(wěn)壓器提供穩(wěn)定電流，在寬電壓范圍下提供恒定亮度，在高輸入電壓時(shí)保護(hù)LED，使其免于過(guò)驅(qū)動(dòng)，在低輸入電壓時(shí)提供更高的亮度。而得益于其恒流特性，客戶可以減少或消除源自不同供應(yīng)商提供的不同LED的編碼成本，使系統(tǒng)總成本更低（見(jiàn)圖1）。

圖1，電阻型驅(qū)動(dòng)器與穩(wěn)流電流為25 mA的線性恒流穩(wěn)壓器的V-I曲線比較

　　“NSI45系列的雙端結(jié)構(gòu)易于設(shè)計(jì)，適合高端及低端應(yīng)用，”Jakwani說(shuō)，“它的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在消除LED編碼，降低庫(kù)存成本，以及保護(hù)LED，降低替代及維護(hù)成本。”據(jù)悉，安森美有計(jì)劃推出基于同一專利技術(shù)的三端可調(diào)節(jié)輸出的線性恒流穩(wěn)壓器。