LED通用照明驱动方案.doc

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1、LED通用照明驱动方案22.41W-30WDC-DCLED降压应用典型1W-30WDC-DCLED降压应用包括MR16射灯、街道照明中的次级端DC-DCLED驱动器。这类应用中，输入电压范围为7至120Vdc，输出电压范围为6至110Vdc，支持350mA、700mA或1A恒流输出，能效不低于90%。这类应用可以采用NCL30100降压LED驱动器，这器件外置开关MOSFET，提供灵活的输入电压和输出电流设计，能效高于95%，其应用电路图参见图5。图5：基于NCL30010的1-30WDC-DC

2、LED降压应用3改善低功率LED住宅照明应用能效的方案以住宅照明的台灯和橱柜灯等应用为例，功率一般在3W到8W之间。这样的低功率应用最适合采用隔离型反激拓扑结构。但传统离线反激电源转换器在开关稳压器前面采用全波整流桥及大电容，这种配置的功率利用率或输入线路波形的PF较低，仅在0.5至0.6的范围。这就要引入PFC。如可在反激转换器前采用NCP1607B这样的有源PFC，能提供高于0.98的PF，但增加了元件数量及复杂性，且最适合的功率远高于本应用要求。无源PFC方案众多，可改善PF，但通常都使用

3、较多额外元件，增加成本及电路板占用空间，并降低可靠性。图6：改善了功率因数的NCP1014应用电路图实际上，高功率因数通常需要正弦线路电流，且要求线路电流及电流之间的相位差极小。修改传统设计的第一步就是在开关段前获得极低电容，从而支持更贴近正弦波形的输入电流。这使整流电压跟随线路电压，产生更合意的正弦输入电流，反激转换器的输入电压就以线路频率的2倍跟随整流正弦电压波形。如果输入电流保持在相同波形，功率因数就高。NCP1014自供电单片开关稳压器采用固定频率工作，电流不能上升到高于某个特定点；这个

4、点由输入电压及开关周期或导电时间结束前的初级电感来确定。由于导电时间的限制，输入电流将跟随输入电压的波形，从而提供更高的功率因数。图7：基于NCP1014的演示板在20℃环境温度及8.0W输出功率下提供更高功率因数4应对更高功率因数及TRIAC调光挑战的方案要针对低功率LED照明应用提供高于0.9的功率因数及低总谐波失真，以适合商业应用要求，就有必要使用新的拓扑结构。在这种情况下，可以使用基于NCL30000临界导电模式(CrM)反激控制器的单段式CrM反激拓扑结构。单段式拓扑结构省下专用的PF

5、C升压段，帮助减少元器件数量，降低系统总成本，并提供高功率因数。图8显示的是基于NCL30000的单段式高功率因数反激拓扑结构的简化功能框图。图8：基于NCL30000的单段式CrM反激LED驱动器GreenPoint®s21参考设计简化框图在针对商业照明的应用中使用的是宽动态范围的精确导通时间控制器方案NCL30000。设计中采用控制器(外置FET等旁路元件)方案的原因包括易于在能效和成本之间实现折衷、能以单颗控制器支持宽功率范围(5到30W)、及便于优化散热及灵活布线等。基于NCL30000

6、构建的90到305VacEFD25演示板(Vout=12LED,37Vdc)测试显示，功率因数远高于0.9，部分输入电压条件下功率因数甚至高于0.95(见图9)，能效也极高。图9：基于NCL30000的演示板PF及THD测试结果总结本文以安森美半导体的几种LED驱动器为例，介绍低功率LED通用照明驱动器的选择要点、应用方案及功率因数的改善方案，目的是帮助工程师选择LED驱动器及设计高能效低功率LED通用照明。还有很多其他的公司也提供高能效的LED驱动器及解决方案，工程师可以根据自己的实际情况进行

7、合理的选择。