不同电源及功率的LED照明驱动器方案(二)

3) 功率高于50 W的AC-DC LED照明应用

在功率50 W到300W的AC-DC LED应用广泛用于街道照明及大功率区域照明应用中，可以采用不同的LED驱动方案，假定其输入电压规格为90至264 Vac，功率因数高于0.95，能效达90%。

此类应用可以采用下述不同方案，适合不同应用要求：

NCP1652：改进型单段式PFC

NCP1607/8+NCP1377：临界导电模式PFC+准谐振电流模式PWM

NCP1607/8+NCP1396：临界导电模式PFC+半桥谐振LLC

NCP1901：最新型两段式(PFC+更高效率半桥谐振LLC)

例如，在50 W-150 W的AC-DC LED应用中，既可以采用NCP1652这样的改进型单段式PFC控制器，也可以结合采用NCP1607/8 PFC控制器及NCP1377准谐振(QR)模式PWM控制器。其中，NCP1377结合了真正的电流模式调制器和退磁检测器，确保任何负载/线路条件下提供完整的CrM工作，并确保最低的漏电压开关(准谐振工作)。NCP1652驱动带有可编程死区时间的信号，支持有源钳位或同步整流，提供优化的能效。这颗器件还具有输入欠压保护、过压保护、过流保护等保护特性，支持频率抖动、跳周期及临界导电模式(CrM)/不连续导电模式(DCM)工作。基于NCP1652、采用85至135 Vac或185至264 Vac输入的50 W-150 W AC-DC LED方案的示意图如图6所示。

图6：基于NCP1652单段式PFC控制器的50 W-150 W AC-DC LED方案。

50 W以上功率的AC-DC LED照明应用如果需要更高能效的LED电源，则需要高能效的LED照明拓扑结构，往往从反激式拓扑结构转向谐振半桥拓扑结构，以充分发挥零电压开关(ZVS)技术的优势。NCP1396及NCP1901均是安森美半导体开发的LED电源用高能效半桥谐振方案。图7显示的是基于NCP1901的最新型PFC+谐振半桥LED驱动器方案，输入电压为90至264 Vac，功率100 W至300 W，其中半桥段工作在固定频率以及固定占空比，用于降低开关损耗。

图7：基于NCP1901的100W-300 W AC-DC LED照明方案

2 DC-DC LED照明方案

采用DC-DC电源供电的LED照明应用中，常见具体应用包括1 W-3 W MR11/MR16降压LED灯泡、1 W-20 W升压LED驱动器和20 W-60 W大功率LED驱动器。

其中，在1 W-3 W DC-DC LED照明应用中，可以采用安森美半导体的CAT4201降压LED驱动器，这颗器件兼容于12 V及24 V系统，提供达350 mA的LED驱动电流，能够在24 V系统中驱动7个串联的LED，能效高达94%。这颗器件采用有专利的开关控制架构，帮助降低系统成本，支持CrM工作并提升能效。CAT4201还提供限流、热保护及LED开路保护等全面的保护特性。这颗器件在1 W-3 W DC-DC LED应用中的电路示意图如图8所示。[p]

图8：基于CAT4201的1 W-3 W DC-DC LED方案。

而在功率范围达1 W-20 W的DC-DC升压LED应用中，可以采用安森美半导体的NCP3065/6或NCV3065/6(汽车应用版本)降压、升压、单端初级电感转换器(SEPIC)及逆变多模LED驱动器，并选择其中的升压电路模式。另外，功率范围达20 W-60 W的DC-DC降压LED应用中可以采用安森美半导体的NCP1034同步降压PWM控制器。

3，LED手电筒驱动方案

手电筒DC-DC LED照明方案包括升压型及降压型两种。1 W-3 W的升压型DC-DC LED手电筒应用中可以采用带真关闭功能的NCP1421升压DC-DC转换器，而1 W-3 W的降压LED手电筒应用中可以采用NCP1529低压降压转换器，二者的应用示意图见图9。

图9：基于NCP1421及NCP1529的LED手电筒升压和降压方案

4，总结

安森美半导体是全球领先的高性能、高能效硅方案供应商，提供涵盖1 至数百瓦功率范围的LED照明驱动及PFC解决方案。无论是采用AC-DC电源、DC-DC电源或是LED手电筒所采用的电池的LED照明驱动器，安森美半导体都能提供给客户对低成本、高性价比、高能效或是选择是否需要PFC的不同要求的LED照明驱动器方案。