安森美半導體一直致力于為LED照明提供豐富的解決方案,推出各種符合最新LED照明標準的產品,包括AC-DC電源IC,DC-DC驅動器,CCR穩流器,恒流恒壓(CCCV)控制,高壓FET, 整流器,數字接口,環境光傳感器,保護,電力線通信(PLC)調制解調器等等。本文主要介紹用于LED照明的AC-DC電源方案及相關電路,幫助工程師應對上述挑戰,設計出滿足通用照明要求的產品。
安森美半導體LED照明方案
圖1顯示了安森美半導體所提供的完備LED照明方案。
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圖1:安森美半導體LED照明方案應用示意圖
在安森美半導體用于LED照明的AC-DC電源方案中,1至10 W的照明應用中推薦使用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用,支持次級PWM調光、模擬調光或雙亮度等級調光,能效高達75-80%;1至30 W的應用可以使用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,可進行初級可控硅調光,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,它是一個連續導電模式(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。
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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應用的LV5026/27/28系列LED控制器
該系列是安森美半導體成員公司三洋半導體的LED控制器--LV5026M、LV5028TT和LV5027T,其中LV5026M具有TRIAC調光、PWM調光、模擬調光和功率因數校正功能;LV5028TT只有TRIAC調光和功率因數校正功能。LV5026/7/8 TRIAC調光電路如圖3所示。
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圖3:LV5026/7/8 TRIAC調光電路。
以功能最多的LV5026M為例,它是兼容不同調光的高壓LED控制器,調光方式為TRIAC、模擬輸入或PWM輸入,可選擇開關頻率(50 kHz,開路70 kHz)。該方案是一個低噪聲開關系統,采用5段跳躍模式頻率,可階躍驅動開關;其參考電壓可以選擇(內部0.605 V及外部輸入電壓),具有軟啟動功能和TRIAC穩定功能。
旨在降低電磁干擾(EMI)的PWM控制架構具有優于競爭產品的特性。它采用2階躍驅動,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電源轉換有兩種方式,一種是非隔離降壓,要求機械式絕緣;其設計及電路配置簡單,電路板尺寸小,元件數量少,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,磁學設計較復雜,適合較高功率的設計,需要較大的電路板尺寸。
LV5026/7/8用于非隔離A19 LED燈,可實現以下產品特性:采用階躍門驅動方法,具有振蕩頻率回轉功能、高門能力驅動電路、可外部調節參考電壓、支持多種調光器(TRIAC調光、數字調光和模擬調光);此外還支持軟啟動、過流保護、熱關閉、過壓保護等。LV5027M/LV5028M是LV5026M的簡化版本,外部元件數量更少。
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圖4:LV5026/7/8用于非隔離A19 LED燈。