詳解不同電源及功率等級(jí)的LED照明驅(qū)動(dòng)器方案

文章來源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2013-10-30

瀏覽次數(shù):次

AC-DCLED照明解決方案

安森美半導(dǎo)體在AC-DC電源供電的LED照明應(yīng)用中，提供各種離線控制器及功率因數(shù)校正(PFC)控制器，并配合隔離及非隔離要求提供不同的LED應(yīng)用方案。在交流線路電壓與LED之間沒有物理電氣連接的隔離應(yīng)用中，常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有反激(Flyback)及雙電感加單電容(LLC)半橋諧振。不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適合于不同的功率范圍或是用于滿足特別的設(shè)計(jì)要求。例如，反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是小于100W的中低功率應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)選擇，而LLC半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是大功率和高能效的首選方案。

AC-DCLED照明應(yīng)用中，小功率的LED應(yīng)用通常以恒流(CC)來驅(qū)動(dòng)，而恒壓(CV)功能是在輸出開路的情況下作為保護(hù)功能。大功率的LED應(yīng)用可能需要在電路中增加功率因數(shù)校正(PFC)，其中的AC-DC轉(zhuǎn)換與led驅(qū)動(dòng)兩部分電路既可能采用整體式(integral)配置，即兩者融合在一起，均位于照明燈具內(nèi)，也可以采用分布式(distributed)配置，如圖2，照明產(chǎn)品，從而簡化安全考慮，并增加系統(tǒng)靈活性。

從應(yīng)用的具體功率范圍來看，AC-DCLED照明的電源方案應(yīng)用主要包括：

1W-8W：G13/GU10/PAR16/PAR20照明

8W-25W：PAR30/PAR38照明

50W-300W：區(qū)域照明

1).1W-8WAC-DCLED照明應(yīng)用

這類應(yīng)用要求的輸入電壓為90至264Vac，能效達(dá)80%，同時(shí)提供短路保護(hù)、過壓保護(hù)等保護(hù)特性，并提供350mA、700mA恒流，應(yīng)用領(lǐng)域包括G13、GU10、PAR16、PAR20及嵌燈(downlight)等。

這類應(yīng)用中可以采用安森美半導(dǎo)體的NCP1015自供電單片開關(guān)穩(wěn)壓器。這顆器件集成了固定頻率(65/100/130kHz)電流模式控制器和 700V的高壓MOSFET，恒光電器,照亮您的生活，提供構(gòu)建強(qiáng)固的低成本電源所需的全部特性，如軟啟動(dòng)、頻率抖動(dòng)、短路保護(hù)、跳周期、最大峰值電流設(shè)定點(diǎn)及動(dòng)態(tài)自供電功能(無需輔助繞組)等。圖3顯示的是NCP1015在隔離型1W-8W范圍AC-DCLED照明應(yīng)用的電路示意圖。值得一提的是，NCP1015同樣可用于非隔離型(電路中不含高頻變壓器)1W-8W范圍的AC-DCLED照明應(yīng)用，電路中可以采用抽頭(tapped)電感來提高M(jìn)OSFET工作的占空比，并改善系統(tǒng)能效及電路性能。

圖3：安森美半導(dǎo)體8 W LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)用電路示電圖(輸入電壓為85至264 Vac)

2).8W-25WAC-DCLED照明應(yīng)用

美國能源部(DOE)“能源之星” (ENERGYSTAR?)固態(tài)照明(SSL)規(guī)范中規(guī)定任何功率等級(jí)皆須強(qiáng)制提供功率因數(shù)校正(PFC)。這標(biāo)準(zhǔn)適用于一系列特定產(chǎn)品，如嵌燈、櫥柜燈及臺(tái)燈，其中，住宅應(yīng)用的LED驅(qū)動(dòng)器功率因數(shù)須大于0.7，而商業(yè)應(yīng)用中則須大于0.9。但這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)屬于自愿性標(biāo)準(zhǔn)，即可以選擇不遵從或是遵從。

相應(yīng)地，LED球泡燈，在8W-25WAC-DCLED照明應(yīng)用中，口碑，我們考慮兩種情況，LED照明品牌，一種是應(yīng)用沒有功率因數(shù)要求，即不需采用PFC控制器，另一種是要求采用PFC 控制器。在不需要PFC的應(yīng)用中，我們假定輸入電壓規(guī)格為90~132Vac或180~264Vac(或通用輸入)，能效達(dá)85%，提供短路保護(hù)及開路保護(hù)等保護(hù)特性，LED天花燈，輸出電流為350mA、700mA及1A恒流，相應(yīng)地可以采用安森美半導(dǎo)體的NCP1028或NCP1351。其中，恒光電器,照亮您的生活，NCP1028是一款增強(qiáng)型單片開關(guān)穩(wěn)壓器，適用于在通用主電源輸入的應(yīng)用中提供數(shù)瓦至15W的輸出功率。NCP1028的導(dǎo)通阻抗比NCP101x更低，提供800mA峰值電流，具備NCP101x的諸多特性，此外還提供過功率保護(hù)、內(nèi)置斜坡補(bǔ)償及輸入欠壓保護(hù)等特性。NCP1351則是一款固定導(dǎo)通時(shí)間、可變關(guān)閉時(shí)間脈寬調(diào)制(PWM)控制器，恒光電器，適用于成本至關(guān)重要的低功率離線反激開關(guān)電源應(yīng)用。這顆器件支持頻率反走，還具有閂鎖輸入、自然的頻率抖動(dòng)、負(fù)電流感測(cè)及擴(kuò)展的電源電壓范圍等特性。圖4顯示的是90至264Vac輸入條件下基于NCP1351的8W-25WLED照明方案。

需要PFC的8W-25WAC-DCLED照明應(yīng)用中，假定輸入電壓規(guī)格為90至264Vac，功率因數(shù)高于0.9，能效達(dá)80%，提供短路及過功率保護(hù)，輸出電流同樣有350mA、700mA和 1A等不同選擇。在這類應(yīng)用中，可以采用安森美半導(dǎo)體的NCP1607或NCP1608PFC控制器。NCP1607是一款高性價(jià)比的臨界導(dǎo)電模式 (CrM)PFC控制器。這顆器件與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)引腳完全兼容，簡化工程師的設(shè)計(jì)�？烧{(diào)節(jié)的過壓保護(hù)(OVP)及環(huán)路開路保護(hù)等功能也增強(qiáng)了設(shè)計(jì)靈活性及強(qiáng)固性。圖5展示的是NCP1607/NCP1608在85至135Vac或185至264Vac輸入條件下的LED照明應(yīng)用方案。

3).功率高于50W的AC-DCLED照明應(yīng)用

在功率50W到300W的AC-DCLED應(yīng)用廣泛用于街道照明及大功率區(qū)域照明應(yīng)用中，可以采用不同的LED驅(qū)動(dòng)方案，假定其輸入電壓規(guī)格為90至264Vac，功率因數(shù)高于0.95，能效達(dá)90%。

 «   1   2   »