街道及停車(chē)場(chǎng)照明等大功率LED區域照明挑戰暨驅動(dòng)電

LED區域照明電源架構及典型LED驅動(dòng)方案
1)適合線(xiàn)性燈、線(xiàn)槽燈等應用的分布式/模塊化方案
大功率LED區域照明應用中，一種常見(jiàn)的電源架構是“功率因數校正(PFC)+恒壓(CV)+恒流(CC)”的三段式架構。這種架構中，交流輸入電源經(jīng)過(guò)功率因數校正和隔離型直流-直流(DC-DC)轉換后，輸出24至80 Vdc的固定電壓，提供給后面內置DC-DC降壓轉換電路的恒流LED模塊(見(jiàn)圖2)。這種架構的設計提供了能夠現場(chǎng)升級的模塊化途徑，可根據實(shí)際需求，靈活改變LED光條數量，從而增加或減小光輸出，滿(mǎn)足具體區域照明應用要求。這種架構下，交流-直流(AC-DC)轉換與LED驅動(dòng)電路并未集成在一起，而是采用分布式配置，既簡(jiǎn)化安全考慮又增強系統靈活性，也稱(chēng)作分布式方案，典型應用包括線(xiàn)性燈及線(xiàn)槽燈等。

圖2：典型的模塊化LED區域照明電源架構示意圖。

在這種模塊化途徑下，一項設計能夠擴展用于多種光輸出等級。而且隨著(zhù)LED光輸出性能增強，LED模塊要提供相同光輸出等級，所需采用的燈條就更好。而每個(gè)燈條都設有一個(gè)專(zhuān)用的DC-DC LED驅動(dòng)器，如可以采用安森美半導體的CAT4201高能效降壓LED驅動(dòng)器。CAT4201專(zhuān)門(mén)優(yōu)化用于驅動(dòng)大電流LED，采用具有專(zhuān)利的開(kāi)關(guān)控制算法，提供高能效及精確的LED穩流(可達350 mA)。CAT4201可采用最高36 V的電源電壓供電，并兼容于12 V和24 V標準照明系統。圖3顯示的是CAT4201的高壓LED驅動(dòng)器配置，外圍的N溝道MOSFET支持高壓輸入：100 V輸入電壓時(shí)LED功率達30 W；50 V輸入時(shí)LED功率達13 W。圖3：CAT4201高壓LED驅動(dòng)器配置。
2)適合洗墻燈、外墻燈等應用的整體式/單段式方案
并不是所有的區域照明應用都要求采用分布式/模塊化方案。隨著(zhù)白光LED性能的快速提升，新型LED已經(jīng)可以配合新的LED驅動(dòng)器設計方法。領(lǐng)先的LED制造商已經(jīng)推出支持更大電流及具備更高發(fā)光性能的新型LED，如Cree的XP-G系列LED(正向壓降為3.3 V)在1 A電流時(shí)可提供330流明光輸出，Seoul Semiconductor的P7系列LED(正向壓降為3.3 V)在1.4 A時(shí)可提供400 流明光輸出。在這種條件下，可以配置新穎的LED驅動(dòng)器來(lái)直接驅動(dòng)1 A到3 A的大電流。例如，可以采用安森美半導體的NCL30001功率因數校正TRIAC可調光LED驅動(dòng)器。