創(chuàng )新雙端線(xiàn)性恒流穩壓器可替代電阻型驅動(dòng)器

　　作為半導體領(lǐng)域中增速最快的應用之一，LED市場(chǎng)近年來(lái)的年復合增長(cháng)率(CAGR)高達20%，預計2012年全球LED市場(chǎng)總值更將達114億美元。LED應用的直流電壓范圍通常在三個(gè)區間，0.9V~7V主要是便攜式設備應用；7V~60V為廣告牌、裝飾、汽車(chē)尾燈、筆記本和LCDTV顯示背光應用；60V~700V則是照明、街燈、交通信號燈等應用。

　　三大主流驅動(dòng)器

　　目前市場(chǎng)上主要應用的三大主流驅動(dòng)器是開(kāi)關(guān)穩壓器、線(xiàn)性穩壓器和電阻型驅動(dòng)器三類(lèi)，其中，電流大于500 mA的應用采用開(kāi)關(guān)穩壓器，因為線(xiàn)性驅動(dòng)器限于自身結構原因，無(wú)法提供這樣大的電流；在電流低于200 mA的低電流應用中，通常采用線(xiàn)性穩壓器及電阻型驅動(dòng)器；在200 mA～500 mA的中等電流應用中，既可以采用線(xiàn)性穩壓器，也可以采用開(kāi)關(guān)穩壓器?！?br style="margin: 0px; padding: 0px;" />安森美標準產(chǎn)品部小信號分部新品市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)及應用總監Asif Jakwani認為，三種類(lèi)型各有特性：開(kāi)關(guān)穩壓器的能效高，能提供很好的亮度控制；線(xiàn)性穩壓器結構較簡(jiǎn)單，易于設計，提供穩流及過(guò)流保護，具有外部電流設定點(diǎn)，且沒(méi)有電磁兼容性(EMC)問(wèn)題；電阻型驅動(dòng)器利用電阻這樣的簡(jiǎn)單分立器件，限制LED串電流，是一種經(jīng)濟的LED驅動(dòng)方案，同樣易于設計，且沒(méi)有EMC問(wèn)題。

　　創(chuàng )新特性：簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、強固

　　雖然如此，客戶(hù)還是需要一種比開(kāi)關(guān)穩壓器和普通線(xiàn)性穩壓器更經(jīng)濟、但性能又比電阻型驅動(dòng)器高很多的驅動(dòng)方案?；谶@個(gè)考慮，安森美半導體最近推出一款雙端線(xiàn)性恒流穩壓器系列NSI45，該恒流穩壓器方案無(wú)需外部元件，能夠降低用戶(hù)庫存成本。

　　NSI45系列采用了安森美半導體的自偏置晶體管技術(shù)(SBT)，該技術(shù)目前正待批專(zhuān)利，適用于不同輸入電壓的LED應用，在寬范圍內穩壓，確保工作電壓范圍內的恒定亮度。該設計帶有負溫度系數，在極端的電壓和工作溫度下保護LED免受熱失控(thermal runaway)影響。

　　簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、強固是NSI45系列最關(guān)鍵的特性。NSI45系列提供20mA、25 mA及30 mA器件等不同選擇，采用SOD-123及SOT223封裝。該系列器件提供±10%及±15%的穩態(tài)穩流(Ireg)容限，額定電壓為45V，工作溫度范圍-40°C~85°C，最高結溫度為150°C。SOD-123封裝為3.7 mm x 1.6 mm x 1.2 mm表面貼裝封裝，85°C 時(shí)能在電路板上500 mm長(cháng)小于29g重的銅片上耗散230mW的功率。SOT-223是7.0 mm x 6.5 mm x 1.6 mm表面貼裝封裝，85°C時(shí)能在電路板上500 mm長(cháng)，小于29g重的銅片上耗散630 mW的功率，非常適用于極端的熱工作環(huán)境。這些器件獲得嚴格的AEC101汽車(chē)標準認證，且符合無(wú)鉛RoHS指令要求，及使用無(wú)鹵素模子化合物。

　　NSI45系列主要針對20mA～200 mA的低電流LED應用，并支持采用120/220 V供電，可用于汽車(chē)組合尾燈、廣告牌文字電路、背光顯示牌等商業(yè)及工業(yè)應用、建筑物及通用照明應用。此外，電冰箱和洗衣機等家用電器中也采用LED為小型LCD顯示屏背光或替代照明燈泡，這類(lèi)應用同樣需要低電流的LED驅動(dòng)器。

　　Jakwani表示，在低電流LED應用中，電阻型驅動(dòng)器盡管成本較低且結構簡(jiǎn)單，但這種驅動(dòng)器在低電壓條件下，正向電流較低，會(huì )導致LED亮度不足，且在負載突降等瞬態(tài)條件下，LED可能受損。而且，這種解決方案需要恰當的LED編碼(binning)，電阻庫存大，且能效低。而線(xiàn)性恒流穩壓器提供穩定電流，在寬電壓范圍下提供恒定亮度，在高輸入電壓時(shí)保護LED，使其免于過(guò)驅動(dòng)，在低輸入電壓時(shí)提供更高的亮度。而得益于其恒流特性，客戶(hù)可以減少或消除源自不同供應商提供的不同LED的編碼成本，使系統總成本更低（見(jiàn)圖1）。

圖1，電阻型驅動(dòng)器與穩流電流為25 mA的線(xiàn)性恒流穩壓器的V-I曲線(xiàn)比較

　　“NSI45系列的雙端結構易于設計，適合高端及低端應用，”Jakwani說(shuō)，“它的經(jīng)濟性主要體現在消除LED編碼，降低庫存成本，以及保護LED，降低替代及維護成本。”據悉，安森美有計劃推出基于同一專(zhuān)利技術(shù)的三端可調節輸出的線(xiàn)性恒流穩壓器。