為不同 DC-DC LED 照明應(yīng)用選擇適合的開關(guān)驅(qū)動器方案

根據(jù)頻率及電流的不同，這類應(yīng)用中可以使用安森美半導(dǎo)體提供不同的LED DC-DC降壓驅(qū)動器方案，包括NCL30100控制器、CAT4201穩(wěn)壓器，以及能夠配置為降壓穩(wěn)壓器的NCP3065/NCV3065、NCP3066/NCV3066穩(wěn)壓器及控制器等(見圖2)。這些方案各有其特點。

在LED DC/DC降壓應(yīng)用中，客戶可以根據(jù)應(yīng)用需要，選擇控制器方案或是穩(wěn)壓器方案。例如，在MR16燈泡、12V景觀照明、太陽能供電LED照明、線性照明及廣告牌文字電路和標(biāo)志背光等應(yīng)用中，可以采用NCL30100控制器。這器件本身并未集成FET，但它支持使用高性價比的N溝道MOSFET作為外部元件，能夠調(diào)節(jié)電流，并以100%的占空比工作。但這器件電源電壓(VCC)能達(dá)18V，需要外部器件以支持較高電壓，且需要用于確定數(shù)量的LED設(shè)計。

圖3 NCL30100 LED降壓控制器基本應(yīng)用電路圖

而在12V及24V照明系統(tǒng)、汽車及飛機照明和通用照明等應(yīng)用中，可以采用CAT4201穩(wěn)壓器。這器件與NCL30100控制器不同，是集成了MOSFET的完整電源轉(zhuǎn)換器，采用小型TSOT5封裝，最高電壓36Vdc(可承受40V瞬態(tài)電壓)，能驅(qū)動總電壓達(dá)32V的7顆串聯(lián)LED，電源能效高達(dá)94%，提供限流及熱保護(hù)。但這器件在大多數(shù)應(yīng)用中要求輸出電容，且LED輸出電流限流為最大350mA。

圖4 CAT4201 LED降壓驅(qū)動器典型應(yīng)用電路圖

有些LED應(yīng)用可能需要支持PWM調(diào)光。在這些應(yīng)用中，可以采用NCP3065和NCP3066，以及相應(yīng)通過汽車認(rèn)證的版本NCV3065和NCV3066。NCP3065/6、NCV3065/6是靈活的開關(guān)穩(wěn)壓器，能夠配置為降壓、升壓及降壓-升壓等不同結(jié)構(gòu)。配置為LED降壓驅(qū)動器時，能在不采用輸出大電容的條件下工作，支持+40V/1.5A典型峰值開關(guān)電流，可以設(shè)定350mA、700mA及1 000mA等輸出電流，還能配合調(diào)光需求。適合的應(yīng)用包括汽車及船舶照明、大功率LED驅(qū)動器、恒流源、低壓LED照明(景觀、道路、太陽能及MR16替代)等。

2 升壓驅(qū)動器方案
如上所述，NCP3065/6、NCV3065/6能夠配置為不同結(jié)構(gòu)，圖5右顯示的是即是配置為升壓結(jié)構(gòu)的應(yīng)用電路圖。

圖5 NCP3065典型LED降壓應(yīng)用電路(左)及典型LED升壓應(yīng)用電路(右)

此外，在需要高能效驅(qū)動長串高亮度LED的應(yīng)用中，可以采用安森美半導(dǎo)體將推出專門用于高能效升壓模式的NCL30131 LED升壓驅(qū)動器。這是一款能夠采用N溝道FET的開關(guān)升壓控制器，能夠用于構(gòu)建高能效的LED升壓驅(qū)動器。這器件使用電壓模式PWM反饋機制，帶有運算跨導(dǎo)放大器(OTA)。這器件具有高驅(qū)動能力，能夠驅(qū)動大電流/高能效MOSFET。輸入電壓范圍極寬，介于4.5～28V之間。NCL30131提供300/600/1000kHz開關(guān)頻率，提供可編程限流、短路保護(hù)、熱關(guān)閉、過壓保護(hù)及欠壓鎖定等豐富的保護(hù)功能。

圖6 NCL30131高能效升壓LED驅(qū)動器典型電路圖

3升降壓驅(qū)動器方案
典型LED降壓-升壓應(yīng)用包括以12V交流或12V直流電源驅(qū)動包含3～4顆LED的模塊。這種應(yīng)用中就可以采用配置為降壓-升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的NCP3065/6控制器，從而滿足輸入電壓與輸出電壓有交迭的應(yīng)用需求。