用于中等电压通用照明的LED驱动器方案-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

许多中等电压LED应用都是采用离线AC-DC电源、电池或有低电压AC输出的电子变压器供电。但一些这样的电源，如铅酸蓄电池，只经过了简单的稳压。因此，需要有一个可以在宽输入电压范围工作，并可以用各种拓扑结构配置的LED驱动器解决方案，以支持LED负载要求。根据LED的电流和工作条件，可以采用线性或开关稳压器LED驱动器解决方案。安森美半导体为中等电压LED应用提供多种拓扑结构的解决方案，可满足景观照明、低压轨道灯、太阳能供电照明、汽车照明、紧急车辆照明、船舶照明、12 Vac/Vdc MR16灯、飞机内饰照明、标志背光、广告牌文字电路和标志等各种通用照明需求。

中等电压LED通用拓扑结构及电源

中等电压LED照明应用需要优化的驱动器方案。安森美半导体提供电感型、电荷泵型、线性三种不同拓扑结构的中等电压LED驱动器方案，可满足用户不同的应用需求，见图1。

用于中等电压通用照明的LED驱动器方案（电子工程专辑）
图1：LED景观照明示例

用于中等电压通用照明的LED驱动器方案（电子工程专辑）
图2：三种拓扑结构示例

中等电压LED应用的电源有几种，各有其主要用途。其中，离线AC稳压适配器，常见电压为12、24、36、48 Vdc，稳压精度达±5%，适合安全要求不高的低到中等功率的应用。密封铅酸蓄电池，只经过简单的稳压，8至14 Vdc，广泛用于汽车照明；7-27 Vdc，用于汽车、太阳能、船舶照明。12 Vdc及12 Vac电源，常见于室内照明、轨道灯、户外照明、景观照明等。

1)线性LED驱动器解决方案

线性解决方案是许多照明应用的首选方法，因为其设计既简单，又直观，并允许用精密稳流的电流驱动LED，而不必考虑LED正向电压或输入电源如何变化。

因为这类LED驱动器是线性的，必须匹配应用的功耗要求。安森美半导体提供电流从10 mA直至1 A的各种恒流线性LED驱动器。通道输出电流为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；还有更大通道输出电流的NUD4001(500 mA)和CAT4101(1000 mA)。

用于中等电压通用照明的LED驱动器方案（电子工程专辑）
图3：NSI45应用电路

以线性恒流稳流器NSI45系列为例，这是双端或三端线性恒流稳流器，基于安森美半导体正待批专利的自偏置晶体管技术，非常适合不同输入电压的广泛LED应用，如驱动建筑物、汽车及工业标识牌LED照明应用中的电流。它可以在宽输入电压范围工作，为工程师提供适合他们应用的简单、高性价比稳流方案，且不会牺牲性能。该恒流稳流器系列可在宽范围内稳流，确保工作电压范围内的恒定亮度，且具有负温度系数特性，在极端的电压和工作温度下保护LED免受热失控(thermal runaway)影响。

NSI45的另一个典型应用是用作显示屏和广告牌文字电路的恒流稳流器线性LED驱动器。其特点包括低启动电压，无论正向电压（Vf）如何变化都可以实现精密稳流，具有负温度系数特性，可以保护LED。

用于中等电压通用照明的LED驱动器方案（电子工程专辑）
图4：NSI45显示屏和广告牌文字电路应用示例

2) LED MR16灯泡解决方案

NCL30100是一款降压LED驱动器控制器，具有高能效、峰值电流控制自适应固定关闭时间，可用于空间及高能效至关重要的低功率及空间受限的应用。该方案具有振荡频率可调节特性，采用连续导电模式(CCM)，可以省去输出电容，能效高达95%，并提供自然的LED开路保护。

该驱动器控制器开关频率高达700kHz，不需要输出电容，Vcc工作范围从6.35至18 V，可驱动一个或多个大功率LED，主要用在MR16 LED照明、环境灯照明、太阳能LED、交通照明、室外照明和LED光条等应用。采用NCL30100的PCB非常小巧，可以装入MR16灯的灯座内。NCL30160的迟滞控制特性可在负载瞬期间提供快速的响应，无需小型信号控制环路补偿元件。保护特性包括可利用电阻设定LED电流、LED短路保护、欠压锁定及热关闭。

使用NCL30100可利用负电流感测，用小型电感降低功率损耗，实现低成本、高能效及元件数量少的应用。该器件采用低侧N-FET开关拓扑结构，以及连续导通模式操作，无需输出电容。因此，采用安森美半导体提供的评估板NCL30100ADLMGEVB和NCL30100ASLDGEVB可以将电路放进MR16灯座内，后者还可以实现PWM调光。

图5：NCL30100 LED驱动器控制器电路

图6：NCL30100评估板

另外，对于3至4个LED模块的12 V AC-DC设计，可以使用安森美半导体为NCP3065提供的评估板NCP3065BBGEVB。它可以用来驱动12 Vac/Vdc应用中的夏普ZENIGATA、Cree XLampMC-E及其他LED模块。由于模块正向电压与输入电压范围重叠，因此只使用一个开关降压-升压型配置。其特点是小尺寸、宽输入和输出工作电压，输出电流经过稳流，还具有LED开路保护、输出短路保护能力。该解决方案适用于MR16灯泡、景观照明、交通照明等。

图7：降压-升压MR16灯用LED及参考设计演示板

3)太阳能供电LED路牌解决方案

NCL30160是一款用于大功率LED的开关稳压器，采用基于NCL30051的电源所提供的恒定电压去降低电压，从而为LED串提供恒定电流。通过利用仅30 mΩ的低导通阻抗内部MOSFET及以100%占空比工作的能力，能够提供能效高达98%的方案。

该器件以6.3V至40V的输入电压范围工作，开关频率高达1.4 MHz，是工业及汽车应用的极佳方案。高开关频率使设计人员可采用更小的外部元件，帮助将电路板尺寸减至最小及成本降至最低。NCL30160包含迟滞控制特性，在负载瞬态期间提供快速的响应，无需小型信号控制环路补偿元件。保护特性包括可利用电阻设定LED电流、LED短路保护、欠压锁定及热关闭。此外还有专用PWM调光引脚/低功耗关闭功能。

NCL30051与NCP30160IC在一起搭配工作，可以最少的外部元件简化电源电路设计。这种架构使芯片组能够集成在更紧凑及更高性价比的LED照明电源中，用于户外照明(如LED路牌、街灯、停车场灯)等通用照明应用。

图8：太阳能供电LED路牌及驱动方案

推动LED替代白炽灯进程

根据国家发改委等部门联合印发的《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》，2012年10月1日起，将按照功率大小分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯。安森美半导体利用电源管理、高能效电源及封装方面的核心专长及优势，开发的针对不同应用领域的专用LED驱动器，以及符合或超越世界各地的规范要求的固态照明方案，为实现照明革命提供了丰富的选择，并将在这一进程中起到积极推动的作用。

关键字：中等电压通用照明 LED驱动器编辑：探路者引用地址：用于中等电压通用照明的LED驱动器方案

上一篇：家庭照明模式的全解析
下一篇：基于白光LED光源的光谱调谐

推荐阅读最新更新时间：2023-10-17 15:03

基于TPS61040/41的白光LED驱动器设计

TPS61040/41是一款高频低功耗升压转换器，专门用于中小型LCD偏压和白光LED背光照明。使用时可由两节镍氢/镍镉电池或单节锂离子电池产生高达28V的输出电压。TPS61040/41的开关频率高达1MHz,功耗低（静态电流典型值28μA）。　　封装及引脚功能　　TPS61040/41采用SOT-23-5或SON-6封装如图1所示，其引脚功能如表1所示。图1 TPS61040/41采用SOT-23-5或SON-6封装表1 引脚功能表　　典型应用电路　　由图2可知，TPS61040/41输入电压范围为1.8~6V,输出电压可达28V.当输入端加入输入电压VI

[电源管理]

基于TPS61040/41的白光<font color='red'>LED驱动器</font>设计

白光LED驱动器选择要点

随着技术的发展， led的功率在不断提高，然而成本却在不断降低，采用低成本、高可靠性的驱动电路才是保证超高亮度LED具有持久亮度的关键。根据高亮度LED大功率恒流驱动的特点，很多公司都推出了高亮度LED的专用驱动控制芯片，这些生产LED驱动器的厂商包括MELexis、lnfinton(英飞凌)、Lienear Technology(凌力尔特)、Supenex Inc、Analog Devices(ADI)、通嘉科技(Leadtrend)、安茂微电子(AME)等等。与传统的照明灯相比，超高亮LED具有寿命长、可靠耐用、维护费用极为低的特点。目前的LED高效率现在已经可以达到201m/w以上。由于LED回应速度快(ns

[电源管理]

发改委正制定LED通用照明发展路线图

　　近日，国家发改委召集半导体照明节能产业发展“十二五”规划编制研究工作的受托单位——国家半导体照明工程研发及产业联盟，一起就规划的内容及发布进行了讨论。　　据悉，规划详细制定了室内照明发展路线图和室外照明发展路线图。政府补贴很有可能将根据此路线图进行制定。室内照明产品近年将主推球泡灯、射灯、筒灯、平面灯等;室外将主推路灯和隧道灯。　　联盟吴玲秘书长指出，此次规划的指导思想是全面落实科学发展观，围绕转方式、扩内需、调结构、促发展，推动节能减排与低碳经济，加快培育和发展战略性新兴产业;大力实施半导体照明应用推广工程，以科技创新作为支撑，把绿色照明需求潜力转化为产业发展动力;在保持产业较快增长的同时，着力提升产业核心竞争力

[电源管理]

TITPS92070低功率离线LED照明解决方案

LED照明的先进的PWM控制器，具有先进的调光接口，提供无损耗调光触发控制电路。没有低频光照度波动，LED电流调整度优于5%，并可编最小LED电流，功率因素大于0.8。TPS92070集成了PWM MOSFET驱动器和热关断电路，主要用在LED照明灯，LED灯光源，LED聚光灯和LED投光灯。本文介绍了TPS92070主要特性，功能方框图，应用框图以及TPS92070EVM-648评估板主要特性，电路图和材料清单。 The TPS92070 is an advanced PWM controller ideal for use in low-power, offline, LED lighting applications. The

[电源管理]

TITPS92070低功率离线LED<font color='red'>照明</font>解决方案

爱特梅尔为高显色指数专业和消费灯具推出独特的双通道LED驱动器

微控制器及触摸技术解决方案的领导厂商爱特梅尔公司(Atmel® Corporation)宣布推出三种全新双通道固态照明(solid state lighting, SSL)LED驱动器，为双色LED光引擎提供精确的颜色控制。此外，LED驱动器为高CRI LED灯提供了最高效的电源管理，具有最少的元件数目。这些LED驱动器包括爱特梅尔MSL2021、MSL2023、MSL2024，是普通照明、住宅和商业照明、建筑照明，以及情景照明等应用的理想选择。所有器件都可以和Atmel AVR® MCU 或 ARM® processor-based MCU组成一个完整的系统解决方案，用于各种光源和灯具配置。与现有LED驱动器相比

[电源管理]

安森美半导体高能效LED通用照明解决方案

通用照明市场常用的光源包括白炽灯、紧凑型荧光灯(CFL)、线性荧光灯、高强度气体放电灯(HID)以及新兴的高亮度发光二极管(HB LED)等。随着人们绿色环保意识的提高，通用照明市场也成为业界致力提高能效的重要目标。就能效(总输出流明与输入功率比，lm/W)而言，不同的通用照明光源中，白炽灯的能效相对较低，标准60 W白炽灯能效范围介于10至13 lm/W之间(总输出为600至800 lm)，而CFL的典型能效达55至60 lm/W(由于光损耗，55 lm/W的CFL灯具的净能效仅在28至50 lm/W之间)。其它的光源，如金属卤素HID灯能效约在80 lm/W，但在灯光投射路径上会有大量的损耗。

[电源管理]

安森美半导体高能效LED<font color='red'>通用</font><font color='red'>照明</font>解决方案

Maxim发布WLED驱动器MAX8821

　　Maxim推出一款集成了高效负电荷泵、完全差分桥式音频放大器和2路低噪声低压差(LDO)电流调节器的白光LED (WLED)驱动器MAX8821。为使效率最大化，该LED驱动器采用了负压架构，完全消除了1x模式下的内部高边开关电阻损耗和电池供电期间的1x至1.5x模式转换延迟。MAX8821为每路LED提供独立的自适应模式开关，即使在LED正向压降(VF)发生较大失配时也能自适应调节，从而进一步延长了电池寿命。此外，音频放大器接收差分输入信号，提供优异的噪声抑制，以改善音频再现性能。优异的性能和高集成度使MAX8821理想用于蜂窝电话、智能电话、PDA和便携式媒体播放器等每个毫安时的电池寿命都非常重要、且PCB空间受限的应用。

[手机便携]

Catalyst推出全可编程、多功能LED驱动器

Catalyst推出面向多种显示和RGB/闪烁便携式应用的全可编程(I2C)、多功能LED驱动器。CAT3626是一种具有I2C串行总线接口的低噪声小型充电泵，用它可对最多6个白色/彩色LED进行精确控制和编程。CAT3626的设计便于为多种显示提供高效率的背光源，并能为高性能便携式应用提供RGB时尚彩灯及闪烁驱动能力，包括蜂窝电话、手持设备和数字相机。与大多数竞争对手的器件不同，CAT3626的设计采用了一种电流调整策略，使电池突然波动(这是便携式系统中常见重复性负载突变问题，如RF或音频功率放大器启动时)期间LED的闪烁最小。通过配置CAT3626 LED驱动器的6个输出通道为3个独立的段，每一段包含一对紧密调

[新品]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

■2024 瑞萨电子MCU/MPU工业技术研讨会——深圳、上海站，火热报名中

■罗姆有奖直播 | 重点解析双极型晶体管的实用选型方法和使用方法

■STM32N6终于要发布了，ST首款带有NPU的MCU到底怎么样，欢迎小伙们来STM32全球线上峰会寻找答案！

■免费下载 | 安森美电动汽车充电白皮书，看碳化硅如何缓解“里程焦虑”！

Vishay线上图书馆

白皮书技术文章视频热门推荐