不同功率LED照明如何選擇適合的LED驅(qū)動(dòng)電源

圖6：基于NCL30010的1-30W LED降壓應(yīng)用和基于NCP3066的3-20W LED升壓應(yīng)用。

6)1～20W DC/DC LED升壓應(yīng)用

典型3～20W DC/DC LED升壓應(yīng)用常見(jiàn)于DC/DC LED驅(qū)動(dòng)器。這類(lèi)應(yīng)用的輸入電壓為5至28Vdc，支持350mA或700mA恒流輸出，能效不低于90%。這類(lèi)應(yīng)用可以采用安森美半導(dǎo)體的NCP3065/NCP3066 LED驅(qū)動(dòng)器。NCP3065/NCP3066能夠配置為降壓、升壓、單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)和逆變器等不同模式，并提供相應(yīng)的汽車(chē)應(yīng)用版本，即NCV3065/NCV3066。圖6(b)顯示的是NCP3066的升壓配置LED應(yīng)用電路圖。

7)1～3W手電筒LED升壓/降壓應(yīng)用

1～3W手電筒LED應(yīng)用中既有升壓型，也有降壓型。升壓型應(yīng)用的輸入電壓范圍為1至2.5 Vdc，工作頻率達(dá)1.2MHz；降壓型應(yīng)用的輸入電壓范圍為4至5.5 Vdc，頻率達(dá)1.7MHz。兩類(lèi)應(yīng)用都需支持350mA或600mA恒流輸出，能效高于90%。在1-3 W手電筒升壓LED應(yīng)用可采用安森美半導(dǎo)體的NCP1421升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，同等功率范圍的手電筒降壓LED應(yīng)用可以采用安森美半導(dǎo)體的NCP1529低壓降壓轉(zhuǎn)換器，應(yīng)用電路圖分別如圖7(a)和圖7(b)所示。

圖7：基于NCP1421的升壓型和基于NCP1529的降壓型1～3W手電筒LED應(yīng)用。

特別適合低電流LED照明應(yīng)用的線(xiàn)性恒流穩(wěn)流器

前文根據(jù)不同的供電類(lèi)型，探討了不同功率范圍LED應(yīng)用的要求及適合采用的驅(qū)動(dòng)電源方案。但縱觀(guān)不同的LED照明應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)有一類(lèi)應(yīng)用側(cè)重于低電流應(yīng)用，典型應(yīng)用如商業(yè)和工業(yè)標(biāo)識(shí)牌、汽車(chē)停車(chē)燈和尾燈，以及建筑物和裝飾照明等。這類(lèi)低電流LED應(yīng)用常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方案包括低壓降線(xiàn)性穩(wěn)壓器和電阻等。這兩種驅(qū)動(dòng)方案各有其優(yōu)劣勢(shì)。

有利的是，安森美半導(dǎo)體利用正申請(qǐng)專(zhuān)利的自偏置晶體管(SBT)技術(shù)，結(jié)合自身超強(qiáng)的工藝控制能力，推出一種新的低電流LED驅(qū)動(dòng)方案——NSI45系列雙端和三端線(xiàn)性恒流穩(wěn)流器(CCR)。這種方案比線(xiàn)性穩(wěn)壓器更簡(jiǎn)單，且成本更低，但性能相比電阻方案又大幅提升，填補(bǔ)了市場(chǎng)空隙。NSI45系列提供眾多優(yōu)勢(shì)，如在寬電壓范圍下保持亮度恒定，輸入電壓較高時(shí)保護(hù)LED免受過(guò)驅(qū)動(dòng)影響，輸入電壓較低時(shí)仍使LED較亮，幫助減少或消除LED編碼庫(kù)存，以及幫助降低系統(tǒng)總成本等，非常適合低電流LED電流應(yīng)用。

LED照明應(yīng)用中的其它產(chǎn)品及方案

眾所周知，LED照明系統(tǒng)較為復(fù)雜，涉及光學(xué)、電和熱等不同范疇。安森美半導(dǎo)體身為應(yīng)用于綠色電子產(chǎn)品的首要高性能、高能效硅方案供應(yīng)商，提供完整的LED照明解決方案，除了驅(qū)動(dòng)電源外，還包括通信、光傳感器、MOSFET、整流器、保護(hù)、濾波器和熱管理產(chǎn)品，參見(jiàn)圖8。

例如， LED環(huán)境光及街燈強(qiáng)度控制、LED背光強(qiáng)度控制和顯示屏白平衡控制等應(yīng)用需要能耗極低的環(huán)境光傳感器，并要求光傳感器支持精確的低光等級(jí)工作，特別是在存在濾光的情況下。在這類(lèi)應(yīng)用中，安森美半導(dǎo)體提供包括光傳感器、LED驅(qū)動(dòng)器及高速I(mǎi)2C接口的光電產(chǎn)品組合，其中的光傳感器產(chǎn)品包括NOA1211(模擬輸出)、NOA1302(數(shù)字輸出)和NOA1305(數(shù)字輸出)等。這些光傳感器的工作電流極低，在100流明光輸出條件下分別僅為58μA、550μA和115μA。

此外，LED街燈等應(yīng)用為了降低后期維護(hù)成本，可在應(yīng)用中增加保護(hù)器件，如采用安森美半導(dǎo)體的NUD4700，在發(fā)生LED開(kāi)路故障條件時(shí)提供旁路電流，保證其它LED正常工作，且恰當(dāng)處理散熱的話(huà)，還可支持大于1A電流。另外，在智能電網(wǎng)趨勢(shì)下，工程師還可以在LED聯(lián)網(wǎng)街燈應(yīng)用中采用安森美半導(dǎo)體的AMIS-30585和AMIS-49587電力線(xiàn)載波(PLC)調(diào)制解調(diào)器及NCS5650 PLC線(xiàn)路驅(qū)動(dòng)器等產(chǎn)品。除此之外，安森美半導(dǎo)體的BC858CDXV6T1G雙極結(jié)晶體管(BJT)也可用于在LED照明應(yīng)用的低能耗恒流感測(cè)。

圖8：安森美半導(dǎo)體能為L(zhǎng)ED照明應(yīng)用提供完成光電組合產(chǎn)品解決方案。

本文小結(jié)

隨著高性?xún)r(jià)比、超高亮度LED的出現(xiàn)，固態(tài)照明近年來(lái)快速發(fā)展。相應(yīng)地，照明設(shè)計(jì)工程師需要根據(jù)供電電源、燈具、功率范圍和LED配置等情況，選擇不同的LED驅(qū)動(dòng)電源解決方案。安森美半導(dǎo)體從系統(tǒng)角度出發(fā)，提供考慮電、熱和光等多種因素的高可靠性產(chǎn)品，包括豐富的AC/DC和DC/DC供電高能效LED驅(qū)動(dòng)解決方案，以及光傳感器、濾波、保護(hù)及聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)品，為客戶(hù)提供完整的LED照明解決方案。

安森美半導(dǎo)體身為全球領(lǐng)先的高性能、高能效硅方案供應(yīng)商，提供涵蓋1至數(shù)百瓦功率范圍的LED照明驅(qū)動(dòng)及PFC解決方案，而無(wú)論LED照明應(yīng)用采用何種的是AC/DC電源、DC/DC電源或是LED手電筒所采用的電池，并滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)低成本、高性?xún)r(jià)比、高能效或是選擇是否增加PFC的不同要求。