选择适合的LED驱动电源方案为不同功率LED通用照明应用样本.doc

选取适合LED驱动电源方案为不同功率LED通用照明应用作者：srpower发布时间：-06-1411:09:31浏览：8近年来，高亮度发光二极管(HB-LED)市场迅速发展。LED光效不断增高，平均每流明光输出成本也持续下降，使其应用范畴不断拓宽，除了已经在屏幕尺寸不大于4英寸便携设备背光及体育场馆大型显示屏等应用中占据主导地位，更向汽车、中大尺寸液晶显示屏(LCD)背光及通用照明等市场渗入，发展前景非常可观。以电灯泡和荧光灯管代替、嵌灯、街灯及停车灯、工作照明灯(台灯、橱柜内照明)、景观照明、广告牌文字电路、建筑物照明等通用照明市场为例，据预计，当前LED照明(或称固态照明，英文简称SSL)应用比例低于1%，LED驱动器及有关分立器件市场规模(SAM)仅为约6.88亿美元，预测到市场规模将增长至13.08亿美元，年复合增长率高达17.4%。因而，LED通用照明成为热点市场。本文旨在探讨LED通用照明市场不同功率范畴及不同电源供电应用规定，以及合用LED驱动器及有关元器件，协助照明设计工程师尽择适合元器件方案，加快上市进程。不同功率AC-DC供电LED通用照明应用规定及方案不同功率交流-直流(AC-DC)LED照明应用所适合电源拓扑构造各不相似。如在功率低于80W应用中，反激拓扑构造是原则选取；而在讲究高能效应用中，谐振半桥双电感加单电容(HBLLC)是首选。安森美半导体提供覆盖辽阔功率范畴AC-DCLED照明方案，表1列举了几种典型安森美半导体AC-DCLED照明方案。表1：安森美半导体典型AC-DCLED通用照明解决方案。从应用功率级别来看，AC-DC供电LED通用照明应用涉及低功率、中档功率和大功率等不同类型。低功率应用功率范畴普通在1到12W之间，中档功率涵盖8到40W范畴，大功率应用功率常高于40W。1)1W至8WLED通用照明应用规定及方案在1W到8W低功率LED通用照明方面，典型应用如G13、GU10、PAR16、PAR20和嵌灯等。此类应用输入电压范畴在交流90至264V之间，恒流输出电流涉及350mA和700mA两种，能效规定为80%，并规定提供短路保护和过压保护等保护特性。在此类应用中，可以采用安森美半导体NCP1015自供电单片开关控制IC。这器件集成了固定频率(65/100/130kHz)电流模式控制器和700V高压MOSFET，提供构建强固低成本电源所需所有特性，如软启动、频率抖动、短路保护、跳周期、最大峰值电流设定点及动态自供电功能(无需辅助绕组)等。值得一提是，NCP1015在1W到8WLED照明应用中，既可以用于隔离型方案，也可用于非隔离型方案，满足客户不同应用需求。这两种方案成本差不多。但隔离型方案采用变压器实现电气隔离，方案中包括简朴反馈电路和用于负载开路及故障保护钳位电路，安全性高，更适合于需求通过安规认证应用。非隔离型方案采用抽头电感来隔离交流信号，能提高MOSFET工作占空比，提高系统能效及电路性能。图1：基于安森美半导体NCP10151至8W隔离型(a)及非隔离型(b)LED照明方案。上述基于NCP1015隔离型及非隔离型方案均不含PFC，但安森美半导体也提供含PFCNCP1015/NCP1014方案，为客户提供更多选取。2)8W至25WLED通用照明应用规定及方案：无PFC与有PFC在8W-25WAC-DCLED照明应用中，咱们要考虑两种状况。一种是应用不规定功率因数校正(PFC)。另一方面，美国能源部(DOE)“能源之星”固态照明(SSL)规范规定任何功率级别皆须强制提供功率因数校正(PFC)。这原则合用于一系列特定产品，如嵌灯、橱柜灯及台灯，其中，住宅应用LED驱动器功率因数须不不大于0.7，而商业应用中则须不不大于0.9。但这原则属于自愿性原则，即可选取不遵从或遵从。因而，要考虑另一种状况是规定PFC。不需要PFC8W到25WAC-DCLED照明方面，典型应用如PAR30、PAR38和嵌灯。在此类应用中，输入电压规定为85~135Vac或185~264Vac(或通用输入)，能效规定不不大于80%，提供短路保护及开路保护等保护特性，恒流输出电流为350mA、700mA及1A等不同电流。相应地，可以采用安森美半导体NCP1028或NCP1351，见图2。图2：基于NCP1028和NCP13518-15/25WAC-DCLED照明方案(无PFC)其中，NCP1028是一款增强型单片开关控制IC，提供800mA峰值电流，还提供过功率保护、内置斜坡补偿及输入欠压保护等特性，合用于在通用宽电源输入应用中提供几瓦至15W输出功率。除了基于NCP1028无PFC方案，安森美半导体现也提供基于NCP1028有PFC方案。NCP1351则是一款固定导通时间、可变关闭时间脉宽调制(PWM)控制器，