LED通用照明驅(qū)動(dòng)方案.doc

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1、LED通用照明驅(qū)動(dòng)方案22.41W-30WDC-DCLED降壓應(yīng)用典型1W-30WDC-DCLED降壓應(yīng)用包括MR16射燈、街道照明中的次級(jí)端DC-DCLED驅(qū)動(dòng)器。這類應(yīng)用中，輸入電壓范圍為7至120Vdc，輸出電壓范圍為6至110Vdc，支持350mA、700mA或1A恒流輸出，能效不低于90%。這類應(yīng)用可以采用NCL30100降壓LED驅(qū)動(dòng)器，這器件外置開關(guān)MOSFET，提供靈活的輸入電壓和輸出電流設(shè)計(jì)，能效高于95%，其應(yīng)用電路圖參見圖5。圖5：基于NCL30010的1-30WDC-DC

2、LED降壓應(yīng)用3改善低功率LED住宅照明應(yīng)用能效的方案以住宅照明的臺(tái)燈和櫥柜燈等應(yīng)用為例，功率一般在3W到8W之間。這樣的低功率應(yīng)用最適合采用隔離型反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。但傳統(tǒng)離線反激電源轉(zhuǎn)換器在開關(guān)穩(wěn)壓器前面采用全波整流橋及大電容，這種配置的功率利用率或輸入線路波形的PF較低，僅在0.5至0.6的范圍。這就要引入PFC。如可在反激轉(zhuǎn)換器前采用NCP1607B這樣的有源PFC，能提供高于0.98的PF，但增加了元件數(shù)量及復(fù)雜性，且最適合的功率遠(yuǎn)高于本應(yīng)用要求。無源PFC方案眾多，可改善PF，但通常都使用

3、較多額外元件，增加成本及電路板占用空間，并降低可靠性。圖6：改善了功率因數(shù)的NCP1014應(yīng)用電路圖實(shí)際上，高功率因數(shù)通常需要正弦線路電流，且要求線路電流及電流之間的相位差極小。修改傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步就是在開關(guān)段前獲得極低電容，從而支持更貼近正弦波形的輸入電流。這使整流電壓跟隨線路電壓，產(chǎn)生更合意的正弦輸入電流，反激轉(zhuǎn)換器的輸入電壓就以線路頻率的2倍跟隨整流正弦電壓波形。如果輸入電流保持在相同波形，功率因數(shù)就高。NCP1014自供電單片開關(guān)穩(wěn)壓器采用固定頻率工作，電流不能上升到高于某個(gè)特定點(diǎn)；這個(gè)

4、點(diǎn)由輸入電壓及開關(guān)周期或?qū)щ姇r(shí)間結(jié)束前的初級(jí)電感來確定。由于導(dǎo)電時(shí)間的限制，輸入電流將跟隨輸入電壓的波形，從而提供更高的功率因數(shù)。圖7：基于NCP1014的演示板在20℃環(huán)境溫度及8.0W輸出功率下提供更高功率因數(shù)4應(yīng)對更高功率因數(shù)及TRIAC調(diào)光挑戰(zhàn)的方案要針對低功率LED照明應(yīng)用提供高于0.9的功率因數(shù)及低總諧波失真，以適合商業(yè)應(yīng)用要求，就有必要使用新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這種情況下，可以使用基于NCL30000臨界導(dǎo)電模式(CrM)反激控制器的單段式CrM反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。單段式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)省下專用的PF

5、C升壓段，幫助減少元器件數(shù)量，降低系統(tǒng)總成本，并提供高功率因數(shù)。圖8顯示的是基于NCL30000的單段式高功率因數(shù)反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡化功能框圖。圖8：基于NCL30000的單段式CrM反激LED驅(qū)動(dòng)器GreenPoint?s21參考設(shè)計(jì)簡化框圖在針對商業(yè)照明的應(yīng)用中使用的是寬動(dòng)態(tài)范圍的精確導(dǎo)通時(shí)間控制器方案NCL30000。設(shè)計(jì)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間實(shí)現(xiàn)折衷、能以單顆控制器支持寬功率范圍(5到30W)、及便于優(yōu)化散熱及靈活布線等?；贜CL30000

6、構(gòu)建的90到305VacEFD25演示板(Vout=12LED,37Vdc)測試顯示，功率因數(shù)遠(yuǎn)高于0.9，部分輸入電壓條件下功率因數(shù)甚至高于0.95(見圖9)，能效也極高。圖9：基于NCL30000的演示板PF及THD測試結(jié)果總結(jié)本文以安森美半導(dǎo)體的幾種LED驅(qū)動(dòng)器為例，介紹低功率LED通用照明驅(qū)動(dòng)器的選擇要點(diǎn)、應(yīng)用方案及功率因數(shù)的改善方案，目的是幫助工程師選擇LED驅(qū)動(dòng)器及設(shè)計(jì)高能效低功率LED通用照明。還有很多其他的公司也提供高能效的LED驅(qū)動(dòng)器及解決方案，工程師可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行

7、合理的選擇。