針對不同DC-DC LED照明應用的驅動器選擇方案

近年來，高亮度LED的應用領域不斷增多，涵蓋從行動裝置背光、中大尺寸LCD背光、汽車內部及外部照明到一般照明等范圍。常見DC-DC LED照明應用包括景觀照明、內部低壓道路照明、太陽能供電照明、汽車照明、應急車輛照明、船舶應用、低壓鹵素類替代及飛機內部照明等。本文將重點探討如何為不同DC-DC LED照明應用選擇適合的安森美半導體高能效驅動器方案。

　　LED DC-DC開關穩壓器拓撲結構

　　根據輸入電壓與輸出電壓之間的關系，我們可將LED DC-DC開關穩壓器的拓撲結構分為以下幾種類型：

　　降壓：適合于在所有工作條件下最小輸入電壓始終高于LED串最大電壓的應用。例如，以12 V電源驅動單顆1 W LED時，使用此拓撲結構。

　　升壓：適合于在所有工作條件下最大輸入電壓始終低于LED串最小電壓時的應用。例如，以5 V電源驅動6顆LED時，使用此拓撲結構。

　　降壓-升壓，或單端初級電感轉換器（SEPIC）：適合于輸入電壓與輸出電壓有交迭的應用。例如，以12 V汽車電池驅動4顆LED時，可使用此拓撲結構。

　　不同拓撲結構適合采用不同的LED驅動器方案。安森美半導體身為應用于高能效電子產品的首要高性能矽方案供應商，運用公司在電源管理方面的專業技術及專知，針對各種LED照明應用提供寬廣范圍的高能效驅動器方案，其中包括各種高能效DC-DC LED照明方案。

　　LED DC-DC降壓驅動器方案

　　典型LED DC-DC降壓應用有如線槽燈、書架燈及展示柜燈等中使用的高亮度模組化燈條，一般每條（11.5 x 1英寸） 4顆LED，根據顏色的不同，光效為23至47 lm/W，電壓為23至25 V 。

　　根據頻率及電流的不同，此類應用中可以使用安森美半導體提供不同的LED DC-DC降壓驅動器方案，包括NCL30100控制器、CAT4201穩壓器，以及能夠配置為降壓穩壓器的NCP3065/NCV3065、NCP3066/NCV3066穩壓器及控制器等（見圖1）。這些方案各有其特點。

　　例如，NCL30100作為控制器，本身并未整合FET，但它支援使用高性價比的N通道MOSFET作為外部元件，能夠調節電流，并以100%的占空比工作。但此元件的電源電壓（VCC）能達18 V，需要外部元件以支援較高電壓，且需要用于確定數量的LED設計。NCL30100適合MR16燈泡、12 V景觀照明、太陽能供電LED照明、線性照明及看板文字電路和標志背光等應用。

　　CAT4201則是整合了MOSFET開關的完整電源轉換器，采用小型TSOT5封裝，最高電壓36 Vdc（可承受40 V暫態電壓），能驅動總電壓達32 V的7顆串行LED，電源能效高達94%，提供限流及熱保護。但此元件在大多數應用中要求輸出電容，且LED輸出電流限流為最大350 mA。CAT4201適用于12 V及24 V照明系統、汽車及飛機照明和通用照明等應用。