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用於一般照明應用的AC-DC LED驅動器方案

2014年04月24日

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LED照明逐步取代傳統照明是大勢所趨。不過,LED一般照明有許多挑戰,如功率密度、功率因數修正(PFC)、空間受限和可靠性等。安森美半導體致力於為LED照明提供寬廣陣容解決方案,推出各種符合最新LED照明標準的產品,包括用於一般照明的AC-DC LED驅動電源方案。


一般照明挑戰及交流主電源供電LED驅動器拓撲

由於LED總光效要求及散熱限制,能效對低功率應用尤其重要;許多情況下,即使是較低功率應用也要求功率因數修正和諧波處理;在空間受限應用中,特別是替代燈泡應用,要求有很高的驅動功率密度;總體電源可靠性對整個燈的壽命非常重要;寬輸入電源電壓範圍應支持高達277 Vac;相容TRIAC調光等要求。此外,LED一般照明還要符合演進的標準及安全規範,如「能源之星」和IEC要求。


根據應用要求(尺寸、能效、功率因數、功率、驅動電流)不同,以交流主電源驅動LED有多種拓撲。安森美半導體提供各種電源方案,可用於各種照明應用。


圖1:不同交流主電源供電LED驅動器拓撲結構。
圖1:不同交流主電源供電LED驅動器拓撲結構。

安森美半導體LED一般照明AC-DC解決方案


1) 功率因數修正方案

採用安森美半導體的NCP1611或NCP1612的160 W功率因數修正(PFC)升壓方案採用非隔離升壓拓撲,輕載能效高於傳統CrM PFC;無須額外元件,可靠性及安全性高。該方案採用電流控制頻率反走(CCFF) CrM,有升壓或旁路二極體短路保護、引腳開路/短路保護、優化的瞬態回應、軟過壓保護、輸入欠壓檢測、低總諧波失真配置、過熱關閉等特性。


這類PFC方案還包括NCP1607、NCP1608、NCP1615和NCP1654(非隔離升壓);NCL30000(隔離單級返馳、非隔離降壓);NCL30001(隔離單級返馳);NCL30002(非隔離降壓);NCL30060(單級返馳或降壓)。


以NCL30000為例,「平均電流穩流」拓撲可以選擇兩種配置,一種是降壓配置(包含抽頭電感降壓配置);另一種是降壓-升壓配置,電感沒有與LED串串聯,輸入電流波形或失真與輸出壓降無關。它可進行初級可控矽調光,適用於隔離和非隔離方案,隔離方案能效80-85%。


2) 初級端控制離線方案

初級端穩流(PSR)也稱初級端控制。初級端控制離線LED驅動器不使用光耦,具有±1%(典型值)的精密LED穩流精度、寬VCC範圍、高能效准諧振控制、強固的保護特性組合,以及寬工作溫度範圍(-40至+125℃);支持返馳及降壓-升壓拓撲,帶無源PFC輸入的功率因數約0.9;該系列可應用於LED燈泡替代、離線LED驅動器、嵌燈、室內/室外重點照明及任務燈及LED電子控制裝置。


圖2:初級端控制離線方案
"圖2:初級端控制離線方案。

可供選擇的元件有NCL30080A/B、NCL30081A/B、NCL30082A/B和NCL30083A/B(無源PFC控制);NCL30085A/B、NCL30086A/B、NCL30087A/B和NCL30088A/B(有源PFC控制)。其調光控制包括非調光、3步/5步調光、類比類比/數位、雙向可控矽/後緣觸發調光等。


(未完,請參閱下頁更多內文及附圖)


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