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安森美AC-DC LED驅(qū)動(dòng)解決方案告訴你如何應(yīng)對(duì)LED通用照明挑戰(zhàn)
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安森美AC-DC LED驅(qū)動(dòng)解決方案告訴你如何應(yīng)對(duì)LED通用照明挑戰(zhàn)

2015-07-15 10:19:46 來(lái)源:華強(qiáng)LED網(wǎng)

LED通用照明目前挑戰(zhàn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:由于總光效要求及散熱限制的影響,即使是低功率應(yīng)用能效也很重要;在許多情況下,較低功率也要求功率因數(shù)校正和諧波處理;在空間受限應(yīng)用中,特別是替代燈泡應(yīng)用時(shí),對(duì)驅(qū)動(dòng)功率密度的要求很高;總體電源可靠性對(duì)提高整個(gè)燈的壽命非常重要;寬輸入電源電壓范圍應(yīng)該支持高達(dá)277Vac;兼容TRIAC調(diào)光等傳統(tǒng)特定照明要求。另外,LED通用照明還要符合仍在演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)及安全規(guī)范,如美國(guó)“能源之星”和歐盟的國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)要求。

 

 

圖1:安森美半導(dǎo)體LED照明方案應(yīng)用示意圖

在安森美半導(dǎo)體用于LED照明的AC-DC電源方案中,1至10W的照明應(yīng)用中推薦使用NCP1010~5,1至15W可使用NCP1027/8,這些方案集成了MOS管,適用于隔離和非隔離應(yīng)用,支持次級(jí)PWM調(diào)光、模擬調(diào)光或雙亮度等級(jí)調(diào)光,能效高達(dá)75-80%;1至30W的應(yīng)用可以使用LV5026、5027、5028,支持隔離方案,典型能效85%左右;1至40W推薦使用NCL30000,可進(jìn)行初級(jí)可控硅調(diào)光,適用于隔離和非隔離方案,隔離方案能效80-85%。40至150W推薦使用NCL30001,它是一個(gè)連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)控制芯片,隔離方案的典型能效85-90%;更大功率推薦使用NCL30051。圖2是這些方案輸出功率與能效的對(duì)比。以下將具體介紹這些方案的功能和特點(diǎn)。

 

 

圖2:LED照明的AC-DC電源方案輸出功率與效率的對(duì)比。

針對(duì)1至30W功率AC-DC應(yīng)用的V5026/27/28系列LED控制器該系列包括LV5026M、LV5028TT和LV5027T,其中LV5026M具有TRIAC調(diào)光、PWM調(diào)光、模擬調(diào)光和功率因數(shù)校正功能;LV5028TT只有TRIAC調(diào)光和功率因數(shù)校正功能。LV5026/7/8TRIAC調(diào)光電路如圖3所示。

 

 

圖3:LV5026/7/8TRIAC調(diào)光電路。

以功能最多的LV5026M為例,它是兼容不同調(diào)光的高壓LED控制器,調(diào)光方式為TRIAC、模擬輸入或PWM輸入,可選擇開關(guān)頻率(50kHz,開路70kHz)。該方案是一個(gè)低噪聲開關(guān)系統(tǒng),采用5段跳躍模式頻率,可階躍驅(qū)動(dòng)開關(guān);其參考電壓可以選擇(內(nèi)部0.605V及外部輸入電壓),具有軟啟動(dòng)功能和TRIAC穩(wěn)定功能。旨在降低電磁干擾(EMI)的PWM控制架構(gòu)具有優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的特性。它采用2階躍驅(qū)動(dòng),可顯著減少噪聲;非恒定周期的5個(gè)級(jí)別頻率可有效消除EMI峰值。低功率AC-DCLED電源轉(zhuǎn)換有兩種方式,一種是非隔離降壓,要求機(jī)械式絕緣;其設(shè)計(jì)及電路配置簡(jiǎn)單,電路板尺寸小,元件數(shù)量少,能效較高,物料單(BOM)成本也更低。另一種是隔離反激,采用電氣(磁)隔離,易于滿足安全要求,磁學(xué)設(shè)計(jì)較復(fù)雜,適合較高功率的設(shè)計(jì),需要較大的電路板尺寸。

LV5026/7/8用于非隔離A19LED燈,可實(shí)現(xiàn)以下產(chǎn)品特性:采用階躍門驅(qū)動(dòng)方法,具有振蕩頻率回轉(zhuǎn)功能、高門能力驅(qū)動(dòng)電路、可外部調(diào)節(jié)參考電壓、支持多種調(diào)光器(TRIAC調(diào)光、數(shù)字調(diào)光和模擬調(diào)光);此外還支持軟啟動(dòng)、過(guò)流保護(hù)、熱關(guān)閉、過(guò)壓保護(hù)等。LV5027M/LV5028M是LV5026M的簡(jiǎn)化版本,外部元件數(shù)量更少。

 

 

圖4:LV5026/7/8用于非隔離A19LED燈。

針對(duì)要求高能效及空間受限應(yīng)用的低功率降壓方案NCL30100NCL30100是一款高能效、峰值電流控制自適應(yīng)固定關(guān)閉時(shí)間降壓控制器,可用于空間及高能效至關(guān)重要的低功率及空間受限的應(yīng)用,如MR16LED燈等。該方案具有振蕩頻率可調(diào)節(jié)特性,采用連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM),可以省去輸出電容,能效更高,并提供自然的LED開路保護(hù)。使用NCL30100可利用負(fù)電流感測(cè),用小型電感降低功率損耗,實(shí)現(xiàn)低成本、高能效(100VacVo=36V,能效>90%)及元件數(shù)量少的應(yīng)用。

 

 

圖5:?jiǎn)坞妷狠斎虢祲悍桨窷CL30100。

低功率離線降壓方案NCP1015NCP1015單片開關(guān)電源IC能滿足交流85-265Vac寬電壓輸入范圍,適合輸出功率在10W以內(nèi)低功率離線降壓LED照明設(shè)計(jì)。這器件提供豐富特性,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)定及動(dòng)態(tài)自供電(DSS)等,不僅提升能效,還增強(qiáng)可靠性。在C8和IC的第1腳間加一個(gè)電阻可以提高能效,適合小電流、高電壓輸出。

 

 

圖6:NCP1015降壓方案。

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