安森美半導(dǎo)體一直致力于為LED照明提供豐富的解決方案,推出各種符合最新LED照明標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,包括AC-DC電源IC,DC-DC驅(qū)動器,CCR穩(wěn)流器,恒流恒壓(CCCV)控制,高壓FET, 整流器,數(shù)字接口,環(huán)境光傳感器,保護(hù),電力線通信(PLC)調(diào)制解調(diào)器等等。本文主要介紹用于LED照明的AC-DC電源方案及相關(guān)電路,幫助工程師應(yīng)對上述挑戰(zhàn),設(shè)計(jì)出滿足通用照明要求的產(chǎn)品。
安森美半導(dǎo)體LED照明方案
圖1顯示了安森美半導(dǎo)體所提供的完備LED照明方案。
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圖1:安森美半導(dǎo)體LED照明方案應(yīng)用示意圖
在安森美半導(dǎo)體用于LED照明的AC-DC電源方案中,1至10 W的照明應(yīng)用中推薦使用NCP1010~5,1至15 W可使用NCP1027/8,這些方案集成了MOS管,適用于隔離和非隔離應(yīng)用,支持次級PWM調(diào)光、模擬調(diào)光或雙亮度等級調(diào)光,能效高達(dá)75-80%;1至30 W的應(yīng)用可以使用LV5026、5027、5028,支持隔離方案,典型能效85%左右;1至40 W推薦使用NCL30000,可進(jìn)行初級可控硅調(diào)光,適用于隔離和非隔離方案,隔離方案能效80-85%。40至150 W推薦使用NCL30001,它是一個連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)控制芯片,隔離方案的典型能效85-90%;更大功率推薦使用NCL30051。圖2是這些方案輸出功率與能效的對比。以下將具體介紹這些方案的功能和特點(diǎn)。
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圖2:LED照明的AC-DC電源方案輸出功率與效率的對比。
針對1至30 W功率AC-DC應(yīng)用的LV5026/27/28系列LED控制器
該系列是安森美半導(dǎo)體成員公司三洋半導(dǎo)體的LED控制器--LV5026M、LV5028TT和LV5027T,其中LV5026M具有TRIAC調(diào)光、PWM調(diào)光、模擬調(diào)光和功率因數(shù)校正功能;LV5028TT只有TRIAC調(diào)光和功率因數(shù)校正功能。LV5026/7/8 TRIAC調(diào)光電路如圖3所示。
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圖3:LV5026/7/8 TRIAC調(diào)光電路。
以功能最多的LV5026M為例,它是兼容不同調(diào)光的高壓LED控制器,調(diào)光方式為TRIAC、模擬輸入或PWM輸入,可選擇開關(guān)頻率(50 kHz,開路70 kHz)。該方案是一個低噪聲開關(guān)系統(tǒng),采用5段跳躍模式頻率,可階躍驅(qū)動開關(guān);其參考電壓可以選擇(內(nèi)部0.605 V及外部輸入電壓),具有軟啟動功能和TRIAC穩(wěn)定功能。
旨在降低電磁干擾(EMI)的PWM控制架構(gòu)具有優(yōu)于競爭產(chǎn)品的特性。它采用2階躍驅(qū)動,可顯著減少噪聲;非恒定周期的5個級別頻率可有效消除EMI峰值。
低功率AC-DC LED電源轉(zhuǎn)換有兩種方式,一種是非隔離降壓,要求機(jī)械式絕緣;其設(shè)計(jì)及電路配置簡單,電路板尺寸小,元件數(shù)量少,能效較高,物料單(BOM)成本也更低。另一種是隔離反激,采用電氣(磁)隔離,易于滿足安全要求,磁學(xué)設(shè)計(jì)較復(fù)雜,適合較高功率的設(shè)計(jì),需要較大的電路板尺寸。
LV5026/7/8用于非隔離A19 LED燈,可實(shí)現(xiàn)以下產(chǎn)品特性:采用階躍門驅(qū)動方法,具有振蕩頻率回轉(zhuǎn)功能、高門能力驅(qū)動電路、可外部調(diào)節(jié)參考電壓、支持多種調(diào)光器(TRIAC調(diào)光、數(shù)字調(diào)光和模擬調(diào)光);此外還支持軟啟動、過流保護(hù)、熱關(guān)閉、過壓保護(hù)等。LV5027M/LV5028M是LV5026M的簡化版本,外部元件數(shù)量更少。
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圖4:LV5026/7/8用于非隔離A19 LED燈。