根據(jù)市場研究機構的預估,到2015年中國LED通用照明需求將達100億美元,2020年將達220億美元。LED照明逐步取代傳統(tǒng)照明是大勢所趨。不過,LED通用照明有許多挑戰(zhàn),如功率密度、功率因數(shù)校正(PFC)、空間受限和可靠性等。安森美半導體致力于為LED照明提供寬廣陣容解決方案,推出各種符合最新LED照明標準的產品,包括用于通用照明的AC-DC LED驅動電源方案。
通用照明挑戰(zhàn)及交流主電源供電LED驅動器拓撲
由于LED總光效要求及散熱限制,能效對低功率應用尤其重要;許多情況下,即使是較低功率應用也要求功率因數(shù)校正和諧波處理;在空間受限應用中,特別是替代燈泡應用,要求有很高的驅動功率密度;總體電源可靠性對整個燈的壽命非常重要;寬輸入電源電壓范圍應支持高達277 Vac;兼容TRIAC調光等要求。此外,LED通用照明還要符合演進的標準及安全規(guī)范,如“能源之星”和IEC要求。
根據(jù)應用要求(尺寸、能效、功率因數(shù)、功率、驅動電流)不同,以交流主電源驅動LED有多種拓撲。安森美半導體提供各種電源方案,可用于各種照明應用。
圖1:不同交流主電源供電LED驅動器拓撲結構
十種不同的LED通用照明AC-DC解決方案例舉
1) 功率因數(shù)校正方案
采用安森美半導體的NCP1611或NCP1612的160 W功率因數(shù)校正(PFC)升壓方案采用非隔離升壓拓撲,輕載能效高于傳統(tǒng)CrM PFC;無須額外元件,可靠性及安全性高。該方案采用電流控制頻率反走(CCFF)CrM,有升壓或旁路二極管短路保護、引腳開路/短路保護、優(yōu)化的瞬態(tài)響應、軟過壓保護、輸入欠壓檢測、低總諧波失真配置、過熱關閉等特性。
這類PFC方案還包括NCP1607、NCP1608、NCP1615和NCP1654(非隔離升壓);NCL30000(隔離單級反激、非隔離降壓);NCL30001(隔離單級反激);NCL30002(非隔離降壓);NCL30060(單級反激或降壓)。
以NCL30000為例,“平均電流穩(wěn)流”拓撲可以選擇兩種配置,一種是降壓配置(包含抽頭電感降壓配置);另一種是降壓-升壓配置,電感沒有與LED串串聯(lián),輸入電流波形或失真與輸出壓降無關。它可進行初級可控硅調光,適用于隔離和非隔離方案,隔離方案能效80~85%。