安森美高能效智能LED驅動(dòng)器方案 配合通用照明趨勢

值得一提的是，NCL3008x系列采用初級端穩流(Primary Side Regulation)技術(shù)(也稱(chēng)初級端控制或原邊控制)這種新穎的控制方法，省去次級端控制電路及光耦，能夠精確地從初級端對LED電流進(jìn)行恒流穩流，幫助簡(jiǎn)化PCB布線(xiàn)、節省電路板空間、提升能效，并簡(jiǎn)化安全分析(見(jiàn)圖3左)。此外，它還具有高穩流精度、支持寬正向壓降(Vf)范圍、低電磁干擾 (EMI)及集成強固保護特性等眾多優(yōu)勢。這系列器件提供0.8至0.9的功率因數，符合美國“能源之星”對功率大于5 W的LED燈泡在功率因數方面的要求(PF>0.7)。

圖3：a) NCL3008x新穎的初級端控制技術(shù)(左);

b)基于NCL3008x的A19燈泡參考設計(右)

安森美半導體還開(kāi)發(fā)了基于NCL30082的緊湊型A19 LED燈泡的參考設計(見(jiàn)圖2右側)。這參考設計優(yōu)化用于隔離反激或非隔離降壓-升壓拓撲結構，優(yōu)化用于10 W LED照明應用。它采用谷底填充PFC來(lái)滿(mǎn)足“能源之星”功率因數高于0.7的要求。PCB及元件的尺寸目標是22 x 60 mm柱體。測試顯示，此參考設計提供高能效、高功率因數及高穩流精度。而在中等功率及大功率LED照明方面，安森美半導體同樣提供豐富的產(chǎn)品組合，滿(mǎn)足客戶(hù)不同應用需求。其中既包含單段式及組合控制器，也包含傳統的兩段式(PFC段 + DC-DC段)控制器，覆蓋從15 W至400 W的寬廣功率范圍，如圖4所示。

圖4：安森美半導體應用于中大功率LED通用照明的驅動(dòng)器

從圖4中可以看出，在中等功率LED通用照明應用中，可以采用NCL30000及NCL30001這樣的單段式功率因數校正LED控制器;而在功率更大的應用中，可以采用NCL30051和NCP1910這樣的高能效組合控制器。以NCL30051為例，這是一款功率因數校正(PFC)及諧振半橋組合控制器，優(yōu)化用于離線(xiàn)LED照明應用，能夠為降壓DC-DC轉換器/LED驅動(dòng)器提供恒定電壓。這器件集成了一個(gè)臨界導電模式(CrM) PFC控制器及一個(gè)半橋諧振控制器，并內置600 V驅動(dòng)器，針對離線(xiàn)電源應用進(jìn)行了優(yōu)化，具備了所有實(shí)現高能效、小外形因數設計所需的特性。

除了上述單段式方案，設計人員還可以根據應用需求選擇傳統的兩段式(PFC段 + DC-DC轉換段)方案。具體而言，PFC段可選用的控制器包括NCP1653、NCP1631、NCP1611/NCP1612及NCP1608等。其中，NCP1611/2是增強型高能效PFC控制器，基于創(chuàng )新的電流控制頻率反走(CCFF)架構，在PFC電感電流超過(guò)設定值時(shí)，電路通常工作在臨界導電模式(CrM)，而當電流低于預設值時(shí)，將開(kāi)關(guān)頻率線(xiàn)性降低至約20 kHz，此時(shí)電流為零。CCFF架構同時(shí)將額定負載工作能效和輕載能效提升至最高，特別是將待機損耗降至最低等典型應用包括可用于平板電視、一體式計算機和大功率電源適配器，以及LED照明電源及驅動(dòng)器、可調光熒光燈鎮流器等。

在DC-DC段，可以選用的器件包括NCP1398、NCP1380、NCP1288和NCL30105等。除了這些器件，安森美半導體還在開(kāi)發(fā)更多的新產(chǎn)器，滿(mǎn)足客戶(hù)的更寬應用需求。智能LED照明的優(yōu)勢及發(fā)展預測

正在興起的LED智能照明是LED通用照明市場(chǎng)的另一個(gè)重點(diǎn)，也是重要發(fā)展方向。所謂“智能照明”，往往結合了智能可調光LED驅動(dòng)器、無(wú)線(xiàn)接收器、紅外接收器、環(huán)境光傳感器及無(wú)源紅外占用情況傳感器等。

圖5：智能LED照明集成了多種新功能

LED智能照明將使LED更易于控制及調光。LED智能照明電子電路中將增強多種新功能，如結合占用情況傳感器或環(huán)境光傳感器來(lái)配合調光控制及省電等。例如，內置占用情況傳感器可用于檢測及確定照明區域是否有人，一般用于房間入口或出口，能夠進(jìn)行安全地照明控制及省電。這類(lèi)傳感器大多數使用的是無(wú)源紅外 (Ir)傳感器，其它的傳感器選擇包括超聲波及運動(dòng)傳感器等。此外，電子電路中采用硅光電傳感器，可用于不同應用，如測量環(huán)境光以采集日光，以及用于感測燈具光輸出來(lái)進(jìn)行LED照明控制等。典型的環(huán)境光傳感器有如安森美半導體帶線(xiàn)性輸出的NOA1211/2及帶雙輸出的NOA1305等。環(huán)境光傳感器配合戶(hù)外(黃昏/黎明)及室內(日光采集)調光，因而節能。透過(guò)閉環(huán)控制LED光源，可以調節不同溫度及時(shí)間條件下的特定光輸出。此外，帶LED輸出光反饋的恒定光輸出調節能節省及延長(cháng)驅動(dòng)器使用壽命。