不同電源及功率的LED照明驅動器方案(二)

3) 功率高于50 W的AC-DC LED照明應用

在功率50 W到300W的AC-DC LED應用廣泛用于街道照明及大功率區域照明應用中，可以采用不同的LED驅動方案，假定其輸入電壓規格為90至264 Vac，功率因數高于0.95，能效達90%。

此類應用可以采用下述不同方案，適合不同應用要求：

NCP1652：改進型單段式PFC

NCP1607/8+NCP1377：臨界導電模式PFC+準諧振電流模式PWM

NCP1607/8+NCP1396：臨界導電模式PFC+半橋諧振LLC

NCP1901：最新型兩段式(PFC+更高效率半橋諧振LLC)

例如，在50 W-150 W的AC-DC LED應用中，既可以采用NCP1652這樣的改進型單段式PFC控制器，也可以結合采用NCP1607/8 PFC控制器及NCP1377準諧振(QR)模式PWM控制器。其中，NCP1377結合了真正的電流模式調制器和退磁檢測器，確保任何負載/線路條件下提供完整的CrM工作，并確保最低的漏電壓開關(準諧振工作)。NCP1652驅動帶有可編程死區時間的信號，支持有源鉗位或同步整流，提供優化的能效。這顆器件還具有輸入欠壓保護、過壓保護、過流保護等保護特性，支持頻率抖動、跳周期及臨界導電模式(CrM)/不連續導電模式(DCM)工作。基于NCP1652、采用85至135 Vac或185至264 Vac輸入的50 W-150 W AC-DC LED方案的示意圖如圖6所示。

圖6：基于NCP1652單段式PFC控制器的50 W-150 W AC-DC LED方案。

50 W以上功率的AC-DC LED照明應用如果需要更高能效的LED電源，則需要高能效的LED照明拓撲結構，往往從反激式拓撲結構轉向諧振半橋拓撲結構，以充分發揮零電壓開關(ZVS)技術的優勢。NCP1396及NCP1901均是安森美半導體開發的LED電源用高能效半橋諧振方案。圖7顯示的是基于NCP1901的最新型PFC+諧振半橋LED驅動器方案，輸入電壓為90至264 Vac，功率100 W至300 W，其中半橋段工作在固定頻率以及固定占空比，用于降低開關損耗。

圖7：基于NCP1901的100W-300 W AC-DC LED照明方案

2 DC-DC LED照明方案

采用DC-DC電源供電的LED照明應用中，常見具體應用包括1 W-3 W MR11/MR16降壓LED燈泡、1 W-20 W升壓LED驅動器和20 W-60 W大功率LED驅動器。

其中，在1 W-3 W DC-DC LED照明應用中，可以采用安森美半導體的CAT4201降壓LED驅動器，這顆器件兼容于12 V及24 V系統，提供達350 mA的LED驅動電流，能夠在24 V系統中驅動7個串聯的LED，能效高達94%。這顆器件采用有專利的開關控制架構，幫助降低系統成本，支持CrM工作并提升能效。CAT4201還提供限流、熱保護及LED開路保護等全面的保護特性。這顆器件在1 W-3 W DC-DC LED應用中的電路示意圖如圖8所示。