基于低功率AC-DC LED通用照明應(yīng)用的解決方案

圖4:演示板測(cè)量能效結(jié)果(左圖：輸入電流THD及功率因數(shù);右圖：負(fù)載穩(wěn)流及能效)

應(yīng)用示例

對(duì)于LED照明應(yīng)用而言，燈泡替代是重要的應(yīng)用領(lǐng)域，如拋物形滲鋁反射器(PAR)替代(PAR20/30/38)、A型燈替代(如A19)等。但燈泡替代應(yīng)用存在獨(dú)特挑戰(zhàn)，如散熱限制、尺寸受限及兼容的調(diào)光技術(shù)等。安森美半導(dǎo)體相應(yīng)開(kāi)發(fā)了一些燈泡替代參考設(shè)計(jì)，介紹如何使用安森美半導(dǎo)體的驅(qū)動(dòng)器方案來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

圖5:基于NCL30000的11 W LED PAR30燈泡改造示例

以PAR30燈泡替代應(yīng)用為例，安森美半導(dǎo)體的應(yīng)用注釋《11W+TRIAC可調(diào)光PAR30+LED燈泡驅(qū)動(dòng)器。pdf》(AND8463/D)介紹了如何使用NCL30000單段式功率因數(shù)校正隔離型反激控制器來(lái)設(shè)計(jì)LED PAR30燈的完整電源轉(zhuǎn)換方案，用于驅(qū)動(dòng)串聯(lián)-并聯(lián)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(shè)計(jì)使用市場(chǎng)上購(gòu)得的LED散熱片和E27 Edison底座，有效處理散熱及尺寸受限問(wèn)題。此設(shè)計(jì)的目標(biāo)輸出功率為11 W,包含115 Vac版本(功率因數(shù)高于0.9,輸入電流THD《20%)和230 Vac(遵從IEC61000-3-2規(guī)范)兩種版本，LED電流穩(wěn)流精度達(dá)±5%,LED電壓范圍21至27 Vdc,能效高于82%,兼容TRIAC及電子低壓調(diào)光器調(diào)光，且遵從FCC B類(lèi)導(dǎo)電型EMI標(biāo)準(zhǔn)。

PAR30燈泡是特定指向照明的一個(gè)示例?，F(xiàn)實(shí)中也存在許多全向照明應(yīng)用，如A型燈。LED A型燈以標(biāo)準(zhǔn)A型燈尺寸來(lái)替代傳統(tǒng)A型白熾燈，是商業(yè)及住宅照明應(yīng)用的極佳節(jié)能替代解決方案，不僅更環(huán)保，而且更易于維護(hù)和替代。傳統(tǒng)白熾燈存在不同功率等級(jí)，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(nèi)?？紤]到熱效應(yīng)及光電轉(zhuǎn)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(dǎo)體目前正在開(kāi)發(fā)應(yīng)用于LED A型燈的NCL30000 TRIAC可調(diào)光方案。

有利的是，安森美半導(dǎo)體已經(jīng)基于臨界導(dǎo)電模式功率因數(shù)校正控制器NCP1607開(kāi)發(fā)出了A19燈泡LED驅(qū)動(dòng)器參考設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖6)。這參考設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，在輸入電壓范圍內(nèi)功率因數(shù)高于0.9,能效高于80%,符合IEC61000-3-2 C類(lèi)諧波含量標(biāo)準(zhǔn)(輸入THD《15%)，遵從FCC B類(lèi)導(dǎo)電型輻射標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)就顧及到了符合UL8750安規(guī)，并符合“能源之星”針對(duì)整體式LED燈泡的1.1版規(guī)范要求。

圖6:基于NCP1607的高功率因數(shù)A19燈泡E26/E27驅(qū)動(dòng)器方案

總結(jié)

本文圍繞低功率AC-DC LED通用照明應(yīng)用，著重分析了隔離型LED驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用設(shè)計(jì)要求，介紹了安森美半導(dǎo)體相應(yīng)的單段式隔離型高功率因數(shù)LED驅(qū)動(dòng)器方案NCL30000,并分析了NCL30000如何配合相關(guān)要求，如支持TRIAC調(diào)光、提供高能效、恰當(dāng)散熱及符合相關(guān)能效規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并分享了安森美半導(dǎo)體已開(kāi)發(fā)或正在開(kāi)發(fā)的PAR30及A型LED燈泡替代參考設(shè)計(jì)，幫助設(shè)計(jì)工程師縮短設(shè)計(jì)周期，加快產(chǎn)品上市。