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用于LED燈泡等應(yīng)用的NCL3008x高能效初級端穩(wěn)流方案

作者: 時間:2013-11-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

近年來,世界上多個國家制定政策以分階段淘汰白熾燈泡。如中國計劃于2015年60W 以上普通照明用白熾燈泡全部淘汰。熒光燈及緊湊型熒光燈(CFL)的能效比白熾燈高,但含劇毒物質(zhì)汞,存在環(huán)保顧慮。相比較而言,具備環(huán)保優(yōu)勢、近年來成本穩(wěn)步下降的高亮度白光LED技術(shù)已經(jīng)快速改進,如今在光輸出方面已可與CFL等正面交鋒,并且還大幅提升能效及延長使用壽命,適合于白熾燈泡替代等LED通用照明應(yīng)用。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/222049.htm

的驅(qū)動挑戰(zhàn)及常見驅(qū)動方法

大多數(shù)LED是低壓器件,最適合采用恒定電流驅(qū)動。要在通用照明應(yīng)用中最大限度發(fā)揮LED節(jié)能優(yōu)勢,就要采用適合的LED驅(qū)動電路。

為例,典型的LED燈泡包含LED陣列、驅(qū)動電路、散光罩、散熱片和螺旋燈頭等主要組件。就驅(qū)動電路而言,高能效LED驅(qū)動器IC無疑是其中的重點。因為的形狀固定,散熱受限,采用高能效LED驅(qū)動器則可幫助將更多電能轉(zhuǎn)化為光能,幫助散熱。此外,由于LED燈泡空間有限,故須減小驅(qū)動電子電路的尺寸以使剩余空間增多,同時增大散熱片面積;較大功率的燈泡尤為如此。不僅如此,LED正在發(fā)生迅速變化,提供多種選擇,這對LED驅(qū)動器的選擇也構(gòu)成了挑戰(zhàn)。出于安規(guī)、LED選擇等因素,設(shè)計人員還須考慮是采用隔離還是非隔離拓撲結(jié)構(gòu),由此也影響到LED驅(qū)動器的選擇。

用于LED燈泡等應(yīng)用的NCL3008x高能效初級端穩(wěn)流方案

圖1:典型LED燈泡剖視圖一種常見的LED驅(qū)動器拓撲結(jié)構(gòu)是隔離型反激(見圖2)。這種拓撲結(jié)構(gòu)除了提供電氣安全隔離以外,還能對LED串要求的電流進行穩(wěn)流。安全低壓次級端的電路感測LED電流及電壓,并在安全界限內(nèi)提供反饋信號,以控制電源轉(zhuǎn)換過程。次級端元件包括偏置電路、雙運算放大器、精密參考、用于反饋的光耦,以及用于監(jiān)測LED電流及感測過壓保護故障的電流及電壓感測電阻等。

用于LED燈泡等應(yīng)用的NCL3008x高能效初級端穩(wěn)流方案

圖2:常見的驅(qū)動LED串的隔離型反激拓撲結(jié)構(gòu)

這種經(jīng)典方案的優(yōu)勢與缺點并存。例如,它可以輕易地實現(xiàn)高精度的穩(wěn)流,且能夠在寬工作范圍及制造差異條件下可靠地工作。但這種方案的次級端控制電路消耗電能,由于此電能未轉(zhuǎn)化為光,故降低了能效。此外,次級端的元器件在印制電路板上占用空間并增加成本。最后,如果次級端任何元件有故障,仍須把驅(qū)動器設(shè)計成就算有故障也保安全。

克服經(jīng)典方案缺點的新穎的初級端穩(wěn)流技術(shù)

有利的是,設(shè)計人員可以選擇一種新的控制架構(gòu),將所要求的LED穩(wěn)流功能從次級端移到初級端,即采用初級端穩(wěn)流(PSR)技術(shù)(亦稱“初級端控制”),見圖3。初級端穩(wěn)流方案無須光耦,以及次級端恒流恒壓(CCCV)控制環(huán)路元件,如運算放大器、TL431或齊納參考、偏置穩(wěn)壓器、電流感測電阻及用于過壓保護的電壓感測等,同時在初級端維持高穩(wěn)流精度。這就提供減少元件數(shù)量、簡化PCB布線、節(jié)省電路板空間、簡化LED選擇、提升能效及輕易符合安規(guī)等諸多優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計,設(shè)計人員通過消除次級端控制,能夠省去占用寶貴電路板空間的16至18顆甚或更多元件,這對A19LED燈泡等應(yīng)用尤為重要。

用于LED燈泡等應(yīng)用的NCL3008x高能效初級端穩(wěn)流方案

圖3:新穎的初級端穩(wěn)流技術(shù)省去次級端控制,提供多種應(yīng)用優(yōu)勢。安森美半導(dǎo)體應(yīng)用初級端穩(wěn)流技術(shù)的系列LED驅(qū)動器功能及優(yōu)勢

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