LED街燈及區域照明驅動(dòng)電源選擇

　LED街燈及區域照明驅動(dòng)電源選擇

　　區域照明應用的功率一般高于40 W。根據應用條件或要求的不同，可以采用不同的電源方案來(lái)驅動(dòng)LED陣列。安森美半導體身為應用于綠色電子產(chǎn)品的首要高性能、高能效硅方案供應商，提供用于LED街燈及區域照明

的不同電源方案，滿(mǎn)足客戶(hù)不同需求。

　　1) 基于NCL30001的電流可調節恒流功率因數校正區域照明LED電源

　　有些區域照明應用場(chǎng)合要求提供帶輸入功率因數校正的隔離型穩壓輸出電壓。這些應用通常采用兩段式的電源轉換架構，其中的升壓功率因數校正(PFC)將交流輸入線(xiàn)路電壓轉換及預穩壓為直流400 V電壓，然后提供電壓給可以是任何適當拓撲結構的常規直流-直流(DC-DC)轉換器(功率不超過(guò)150 W的應用中通常是反激轉換器)。

　　我們能夠采用一種更簡(jiǎn)單的方法來(lái)改進(jìn)這種傳統的兩段式轉換架構，使其成為一種集成功率因數校正和主轉換器(即DC-DC轉換器)的單段式架構。這種單段式架構提供具備顯著(zhù)的應用優(yōu)勢，因為無(wú)需使用大尺寸的升壓電感、高壓MOSFET、功率整流器和大電容。當然，這種單段式架構會(huì )帶來(lái)某些方面的一些性能折衷，但卻是一種高能效及高性?xún)r(jià)比的方案，適合于負載相對恒定的應用，如LED區域照明。

　　NCL30001就是一種單段式控制器，集成了功率因數校正和隔離型降壓DC-DC轉換電路，幫助減少元件數量、降低系統成本，支持更高的LED電源總體能效。NCL30001提供穩流恒流來(lái)直接驅動(dòng)LED，省下了LED光條中集成的線(xiàn)性或DC-DC轉換(參見(jiàn)圖1)。安森美半導體的設計筆記AND8427中描述了一種基于NCL30001單段連續電流模式(CCM) PFC控制器和NCS1002次級端恒壓恒流(CVCC)控制器的LED電源，適合街燈等區域照明應用。

　　圖1：基于NCL30001的LED驅動(dòng)電源方案適合40到125 W區域照明應用。

　　測試表明，在90至264 Vac輸入電壓條件下，基于NCL30001的LED電源提供高于85%的高能效，功率因數也高于0.9，并提供短路和過(guò)壓保護。設計人員略微調整次級端控制電路中的電阻，就可以調節穩流電流及穩壓電壓，從而支持終端產(chǎn)品的具體應用要求。另值一提的是，雖然這種電源是設計旨在提供緊密穩流的固定電流，但也可以工作在恒定電壓模式，因為其電流和電壓根據NCS1002中集成的緊密穩壓的2.5 V參考電壓來(lái)穩流和穩壓。

　　2) 基于NCP1607和NCP1397的超高能效大功率LED街燈電源方案

　　近年來(lái)，業(yè)界對超高能效的LED照明拓撲結構興趣日濃，期望在功率電平相對較低(50 W)時(shí)提供高于90%的能效，這個(gè)能效目標甚至比“能源之星”2.0版外部電源能效要求(功率不超過(guò)49 W時(shí)能效高于87%)更高。要達到這樣高的能效，需要采用新的拓撲結構，如從反激拓撲結構轉向諧振半橋拓撲結構，從而充分發(fā)揮零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)的優(yōu)勢。有利的是，安森美半導體早已著(zhù)手開(kāi)發(fā)能用于LED驅動(dòng)電源的高能效半橋解決方案，如NCP1396及其升級版NCP1397高性能諧振模式控制器。NCP1397內置高端和低端驅動(dòng)器，支持可調節及精確的最低頻率，提供極高能效，并具備多種故障保護特性?；贜CP1607 PFC控制器和NCP1397雙電感加單電容(LLC)半橋諧振控制器的LED電源方案(見(jiàn)圖2)非常適合功率在50到300 W范圍的高能效LED街道照明應用。

　　圖2：基于NCP1607和NCP1397的街道照明高能效LED電源方案。

　　除了這些方案，設計人員還可以根據設計需求選擇安森美半導體的其它LED電源方案，如NCP1607 PFC控制器+NCP1377準諧振控制器，或NCP1607+NCP1392/3等。

　　增強LED串可靠性的保護方案

　　圖3：LED分流保護。