針對不同LED照明應(yīng)用的電源驅(qū)動解決方案

　　與傳統(tǒng)的光源相比，發(fā)光二極管（LED）具備眾多的優(yōu)點，如工作電壓低，能效高，很小巧并產(chǎn)生定向光。它們能夠提供極寬廣的色彩以及白光，不產(chǎn)生紅外（IR）或紫外（UV）輻射，而且由于它們是固態(tài)器件，在機械上很強固，并且不含汞，在恰當(dāng)設(shè)計和使用時能夠具有超過5萬小時的工作壽命，遠(yuǎn)長于標(biāo)準(zhǔn)白熾燈的1千小時壽命。此外，它們還完全可調(diào)光。這些優(yōu)點使得LED的應(yīng)用越來越廣泛，如今已擁有眾多的應(yīng)用市場，如建筑景觀照明、交通信號燈、顯示屏、零售、中小尺寸液晶顯示屏（LCD）背光、汽車和太陽能等，并在街道照明、住宅照明乃至中大尺寸LCD背光方面擁有越來越大的發(fā)展空間。

　　高亮度LED對于照明設(shè)計、全球能源節(jié)省和創(chuàng)新產(chǎn)品具有重大意義，對催生固態(tài)照明革命至關(guān)重要。這種革命需要一種整體性的途徑，在這其中，LED與電源轉(zhuǎn)換和控制電子器件以及熱管理解決方案和光學(xué)器件集成在一起。

　　LED照明應(yīng)用的電源解決方案

　　如上所述，LED本質(zhì)上是低電壓器件；根據(jù)色彩和電流的不同，LED的正向電壓介于不足2 V至4.5 V之間。此外，LED需要采用恒定電流來驅(qū)動，從而確保獲得所需的發(fā)光亮度和色彩。這就需要相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換和控制解決方案能夠適應(yīng)不同的電源，無論是交流線路、太陽能板、12 V汽車電池、直流電源或低壓交流系統(tǒng)，甚至是基于堿和鎳的電池或鋰離子電池。

　　作為一家全球領(lǐng)先的高能效電源半導(dǎo)體供應(yīng)商，安森美半導(dǎo)體專注于運用自身的低電壓和高電壓技術(shù)以及在電源管理解決方案方面的專長來應(yīng)對LED照明所面臨的挑戰(zhàn)：無論是便攜顯示產(chǎn)品、汽車內(nèi)部照明或LED信號燈的鎮(zhèn)流器。在下文中，我們將結(jié)合LED照明的多種不同應(yīng)用，如建筑、工業(yè)、汽車和便攜應(yīng)用等，討論安森美半導(dǎo)體相應(yīng)的驅(qū)動電源解決方案。

　　1. 可集成最高700 V高壓FET的離線型AC-DC開關(guān)電源解決方案

　　安森美半導(dǎo)體在將電源從交流主電源轉(zhuǎn)換為功率等級在幾瓦至幾百瓦范圍之間、適合多種不同應(yīng)用的可用能源方面擁有豐富的經(jīng)驗。安森美半導(dǎo)體開發(fā)出了結(jié)合高壓開關(guān)晶體管和中等電壓模擬電路的極高壓集成電路（VHVIC），針對寬廣的功率需求提供集成了高性價比解決方案。安森美半導(dǎo)體提供多種固定頻率控制器和轉(zhuǎn)換器，將電壓高至700 V的高壓場效應(yīng)管（FET）集成至簡單、經(jīng)濟、元件數(shù)量少的解決方案之中。

　　這類解決方案包括三個方面：

　　* 單片交流-直流（AC-DC）恒流驅(qū)動器，功率范圍在5至15 W之間，如NCP1013、NCP1014和NCP1028等。

　　* NCP系列離線控制器，同時包含隔離型和非隔離型，功率高達(dá)150 W。安森美半導(dǎo)體提供用于街道照明、具有單段式功率因數(shù)校正器（PFC）的參考設(shè)計。

　　* PFC解決方案

　　對于功率低于25 W（230 Vac）的較低功率應(yīng)用而言，最常用的是集成電源開關(guān)穩(wěn)壓器，因為它可以將元件數(shù)量減至最少。高于這個功率范圍，則可以使用控制器，因為控制器為設(shè)計人員在選擇這種應(yīng)用最適合的高壓FET方面提供靈活性?？刂破骷瓤捎糜诟綦x應(yīng)用，也可用于非隔離應(yīng)用，而安森美半導(dǎo)體提供多種不同的增值特性，允許設(shè)計人員針對其具體設(shè)計要求優(yōu)化設(shè)計。

　　圖2顯示的是安森美半導(dǎo)體NCP1351離線式LED驅(qū)動器參考設(shè)計。這參考設(shè)計的輸入功率范圍介于85至265 Vac之間，具有尺寸小、成本低、良好線路穩(wěn)壓等特性，在20 W負(fù)載具有80%的高能效，并集成了過載保護和短路保護等安全特性，最大尺寸僅為125&TImes;37&TImes;35 mm。