許多中等電壓LED應用都是采用離線AC-DC電源、電池或有低電壓AC輸出的電子變壓器供電。但一些這樣的電源,如鉛酸蓄電池,只經過了簡單的穩壓。因此,需要有一個可以在寬輸入電壓范圍工作,并可以用各種拓撲結構配置的LED驅動器解決方案,以支持LED負載要求。根據LED的電流和工作條件,可以采用線性或開關穩壓器LED驅動器解決方案。安森美半導體為中等電壓LED應用提供多種拓撲結構的解決方案,可滿足景觀照明、低壓軌道燈、太陽能供電照明、汽車照明、緊急車輛照明、船舶照明、12 Vac/Vdc MR16燈、飛機內飾照明、標志背光、廣告牌文字電路和標志等各種通用照明需求。
圖1:LED景觀照明示例
中等電壓LED通用拓撲結構及電源
中等電壓LED照明應用需要優化的驅動器方案。安森美半導體提供電感型、電荷泵型、線性三種不同拓撲結構的中等電壓LED驅動器方案,可滿足用戶不同的應用需求,見圖1。
圖2:三種拓撲結構示例
中等電壓LED應用的電源有幾種,各有其主要用途。其中,離線AC穩壓適配器,常見電壓為12、24、36、48 Vdc,穩壓精度達±5%,適合安全要求不高的低到中等功率的應用。密封鉛酸蓄電池,只經過簡單的穩壓,8至14 Vdc,廣泛用于汽車照明;7-27 Vdc,用于汽車、太陽能、船舶照明。12 Vdc及12 Vac電源,常見于室內照明、軌道燈、戶外照明、景觀照明等。
安森美半導體中等電壓LED通用照明解決方案
1)線性LED驅動器解決方案
線性解決方案是許多照明應用的首選方法,因為其設計既簡單,又直觀,并允許用精密穩流的電流驅動LED,而不必考慮LED正向電壓或輸入電源如何變化。
因為這類LED驅動器是線性的,必須匹配應用的功耗要求。安森美半導體提供電流從10 mA直至1 A的各種恒流線性LED驅動器。通道輸出電流為10至50 mA的有NSI50010Y、NSI45020JZ、NSI45020、NSI45020A、NSI45025、NSI45025A、NSI45025AZ、NSI45025Z、NSI45030、NSI45030A、NSI45030AZ、NSI45030Z、NSIC2020B、NSIC2030B、NSIC2050B和NCV7680;60至350 mA的有NSI45060JD、NUD4011、NSI45090JD和CAT4104;還有更大通道輸出電流的NUD4001(500 mA)和CAT4101(1000 mA)。
圖3:NSI45應用電路
以線性恒流穩流器NSI45系列為例,這是雙端或三端線性恒流穩流器,基于安森美半導體正待批專利的自偏置晶體管技術,非常適合不同輸入電壓的廣泛LED應用,如驅動建筑物、汽車及工業標識牌LED照明應用中的電流。它可以在寬輸入電壓范圍工作,為工程師提供適合他們應用的簡單、高性價比穩流方案,且不會犧牲性能。該恒流穩流器系列可在寬范圍內穩流,確保工作電壓范圍內的恒定亮度,且具有負溫度系數特性,在極端的電壓和工作溫度下保護LED免受熱失控(thermal runaway)影響。
NSI45的另一個典型應用是用作顯示屏和廣告牌文字電路的恒流穩流器線性LED驅動器。其特點包括低啟動電壓,無論正向電壓(Vf)如何變化都可以實現精密穩流,具有負溫度系數特性,可以保護LED。
圖4:NSI45顯示屏和廣告牌文字電路應用示例