低功率LED通用照明應用隔離型高功率因數LED驅動器

以PAR30燈泡替代應用為例，安森美半導體的應用注釋《11 W TRIAC可調光PAR30 LED燈泡驅動器》(AND8463/D)介紹了如何使用NCL30000單段式功率因數校正隔離型反激控制器來設計LED PAR30燈的完整電源轉換方案，用于驅動串聯-并聯配置的3串共24顆LED(每串8顆LED，每串電流150 mA，3串共450 mA)。這參考設計使用市場上購得的LED散熱片和E27 Edison底座，有效處理散熱及尺寸受限問題。此設計的目標輸出功率為11 W，包含115 Vac版本(功率因數高于0.9，輸入電流THD20%)和230 Vac(遵從IEC61000-3-2規范)兩種版本，LED電流穩流精度達±5%，LED電壓范圍21至27 Vdc，能效高于82%，兼容TRIAC及電子低壓調光器調光，且遵從FCC B類導電型EMI標準。

PAR30燈泡是特定指向照明的一個示例。現實中也存在許多全向照明應用，如A型燈。LED A型燈以標準A型燈尺寸來替代傳統A型白熾燈，是商業及住宅照明應用的極佳節能替代解決方案，不僅更環保，而且更易于維護和替代。傳統白熾燈存在不同功率等級，如40 W(光輸出約450 lm)或60 W(光輸出約600至800 lm)。如今一流的暖白光LED的光效處在100 lm/W范圍內。考慮到熱效應及光電轉換效率，要提供450 lm光輸出，大約需要5至7顆LED。安森美半導體目前正在開發應用于LED A型燈的NCL30000 TRIAC可調光方案。

有利的是，安森美半導體已經基于臨界導電模式功率因數校正控制器NCP1607開發出了A19燈泡LED驅動器參考設計(見圖6)。這參考設計的輸入電壓范圍為90至265 Vac，額定輸出功率約為6.4 W(16.5 @ 400 mA)，采用隔離型單段式設計，在輸入電壓范圍內功率因數高于0.9，能效高于80%，符合IEC61000-3-2 C類諧波含量標準(輸入THD15%)，遵從FCC B類導電型輻射標準，設計時就顧及到了符合UL8750安規，并符合“能源之星”針對整體式LED燈泡的1.1版規范要求。

圖6：基于NCP1607的高功率因數A19燈泡E26/E27驅動器方案。

總結：

本文圍繞低功率AC-DC LED通用照明應用，著重分析了隔離型LED驅動器的應用設計要求，介紹了安森美半導體相應的單段式隔離型高功率因數LED驅動器方案NCL30000，分析了NCL30000如何配合相關要求，如支持TRIAC調光、提供高能效、恰當散熱及符合相關能效規范標準，并分享了安森美半導體已開發或正在開發的PAR30及A型LED燈泡替代參考設計，幫助設計工程師縮短設計周期，加快產品上市。