基于NCL35076或NCL30076的高能效、高精度、高可靠性的可調光LED照明降壓方案

本文主要介紹安森美 (onsemi)的基于NCL35076連續導通模式 (CCM) DC-DC 降壓控制器的75 W方案和基于NCL30076準諧振(QR)降壓控制器的100 W及240 W方案。兩款方案的典型應用是LED照明系統、模擬/PWM可調光LED驅動器，模擬調光范圍寬，從1%到100%。

安森美專有的LED電流計算技術和內部檢測及反饋放大器的零輸入電壓偏移，在整個模擬調光范圍內進行精確的穩流，穩流精度在滿載時<±2%，在1%的負載時<±20%。卓越的調光特性可根據負載情況在CCM (NCL35076)或QR (NCL30076)和非連續導通模式 (DCM) 間切換，從而確保低的LED電流紋波，以提供更高能效，如重載時工作在CCM (NCL35076)或QR (NCL30076)，輕載時工作在DCM。待機模式下待機功耗低。還提供PWM調光以保持恒定的LED色溫。NCL3X076軟啟動功能實現穩態啟動而無過沖。VDD過壓保護 (OVP)、LED短路保護 (SLP)、過流保護、熱關斷保護 (TSD)等各種保護特性確保高的系統可靠性。其中，NCL35076 CCM 75 W方案具有小外形的優勢。而NCL30076 QR 100 W方案，在高壓輸入時的能效高。

圖1 NCL35076 CCM 75 W方案典型應用電路圖

圖2所示的NCL30076 QR 240 W方案采用了安森美的NCL2801CDA PFC驅動器，NCL30076降壓驅動器，NCP10671開關驅動器和一個調光信號控制器。NCL2801CDA是一款電流模式 CrM 升壓PFC控制器，利用安森美的總諧波失真(THD)  增強技術可在更寬的工作范圍內提供同類最佳的THD 性能。谷計數頻率折回 (VCFF) 方法優化能效和待機功耗。NCP10671 集成固定頻率電流模式控制器與 700 V MOSFET，集成度高，包括軟啟動、頻率抖動、短路保護、跳周期、斜坡補償和動態自供電（省去輔助繞組）。在標稱負載運行期間，NCP10671 以可用頻率之一（60 或 100 kHz）進行切換。當輸出功率需求減少時，IC 會自動進入跳周期模式以降低待機功耗。保護功能包括：檢測過載或短路事件的計時器，具有自動恢復功能的過壓保護。NCP10671具有優化的待機性能，連接輔助繞組或從輸出為 IC 供電，停止 DSS 工作，并幫助將高壓時的輸入功耗降低到 15 mW 以下。

圖2 NCL2801 + NCL30076 QR 240 W方案典型應用框圖

精確的穩流和寬模擬調光

另外，NCL35076 CCM 75 W評估板和NCL30076 QR 100 W評估板的穩流精度及模擬調光范圍測試條件及結果如下：

NCL35076 CCM 75 W評估板：

VOUT (50/30/10 V)，電感值為典型值±20%，溫度 (-10/25/90 oC)，測試了27條調光曲線，穩流精度在滿載時為± 1.5% ，在1%負載時為±10% ，模擬調光范圍<1% 。

NCL30076 QR 100 W評估板：

VOUT (300/200/100 V)，電感值為典型值±15%，溫度 (-10/25/90 oC)，測試了27條調光曲線，穩流精度在滿載時為± 2% ，在1%負載時為±14% ，模擬調光范圍<1% 。

能效測試

評估板測試條件和能效曲線如下。NCL35076 CCM 75 W評估板在10 V、30 V、50 V的能效可高達92%、96%、超過98%，NCL30076 QR 100 W評估板在100 V、200 V、300 V的能效可分別超過96%、97%和接近98%。

圖3 評估板能效測試曲線

熱性能測試

我們測試了輸入電壓Vin 60 V，Vout 50 V，Iout 1.5 A，NCL35076 CCM 75 W評估板在工作30分鐘時，熱性能表現佳。輸入電壓Vin 400 V，Vout 300 V，Iout 0333 A，NCL30076 QR 100 W評估板在工作30分鐘時也表現出很好的熱性能。

總結

安森美的基于NCL35076或NCL30076的可調光LED照明降壓方案具有高能效、高精度、高可靠性的優勢，模擬調光范圍低至1%，專有的LED電流計算技術和內部檢測及反饋放大器的零輸入電壓偏移使得穩流精度在滿載時<±2%，在1%的負載時<±20%，也提供PWM調光以保持恒定的LED色溫。豐富的保護特性確保高的系統可靠性。高能效、智能的LED照明是安森美智能電源的組成部分，將助力實現可持續發展。