电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛

标题: 低功率LED驱动器的特性及选择要点及方案 [打印本页]

作者: 羞红的夏天 时间: 2013-2-11 10:41 标题: 低功率LED驱动器的特性及选择要点及方案

中心议题：
• 低功率LED驱动器的特性及选择要点
• 低功率LED通用照明驱动方案
解决方案：
• DC-DC供电的低功率LED照明应用方案
• 改善低功率LED住宅照明应用能效的方案
• 应对更高功率因数及TRIAC调光挑战的方案
低功率LED照明应用一般指功率为30 W以下的LED照明，包括特定指向照明，如橱柜内照明、嵌灯、射灯PAR20/30/38灯光替代、台灯等，以及全向照明，如重点照明、家电、通用照明A 型灯替代、装饰性灯具及吊扇灯等。本文将在分析低功率LED通用照明驱动方案的要求、特点及选择驱动的考虑因素的基础上，介绍几种典型的低功率LED通用照明驱动方案，并进一步介绍对低功率LED照明功率因数的改善方案及应对更高功率因数及TRIAC调光挑战的方案。
1 低功率LED驱动器的特性及选择要点
小功率的LED电源通常以恒流驱动，其恒压功能是在输出开路的情况下做为保护功能。小功率LED驱动器特性如图1所示。
另外电子元件技术网旗下网站： baike.cntronics.com， bbs.cntronics.com，元器件交易网 cef.cntronics.com ， club.cntronics.com，元器件采购网 ep.cntronics.com  ，rohs仪器 www.rohsyiqi.net ，对电子行业感兴趣的童鞋可以去了解下！
图1：小功率LED驱动器特性
LED驱动器的主要功能，就是在工作条件范围下限制电流，而无论输入及输出条件如何变化。其应用设计面临多种限制条件，如高能效(低损耗)、高性价比、宽环境条件、高可靠性、灵活、符合电磁干扰(EMI)及谐波含量等方面的标准、可改造用于已有应用及能采用传统控制方式工作等。
要为低功率LED应用选择适合的驱动器并不容易，需要顾及不同的因素。例如，商业和住宅市场对LED灯具在工作温度、使用时长、性能及“能源之星”等行业标准方面的要求并不相同。此外，灯泡替代应用也存在着独特挑战，如LED电源及驱动器的热度限制、尺寸受限及兼容的调光技术等。
就LED通用照明适用的标准而言，主要有美国“能源之星”要求的功率因数校正(PFC)标准以及欧盟的国际电工委员会(IEC)对总谐波失真的限制标准。其中，“能源之星”V1版灯具标准是自愿性标准，要求LED照明灯具具备PFC，适用于嵌灯、橱柜灯及台灯等特定产品，但与功率电平无关。这标准要求住宅应用的功率因数(PF)高于0.7，而商业应用高于0.9。
如前所述，为低功率LED照明应用选择适合的驱动器须考虑众多因素，这其中，有关功率因数等行业标准尤为重要。接下来，我们将以安森美半导体的几款低功率LED通用照明驱动方案为例，探讨如何在低功率照明应用中提供高功率因数。
电子元件技术网(www.cntronics.com)和电子技术应用(www.52solution.com) 成都电子展 aidzz.com 、2013深圳消费电子展(www.xfdzz.net)、无忧电子展网( www.51dzz.net )综合报道！

2 DC-DC供电的低功率LED照明应用方案
LED通用照明有AC-DC供电和DC-DC供电两种方式，其中AC-DC供电的低功率LED通用照明应用及方案在第一讲LED照明驱动方案选型中已经大体介绍过，所以在此不做赘述，本讲主要根据功率的不同来介绍DC-DC供电的低功率LED通用照明方案。
2.1  1 W-3 W DC-DC LED降压应用
典型1 W-3 W DC-DC LED降压照明应用包括MR11/MR16、汽车照明、太阳能供电等。这类应用的输入电压为5到28 Vdc，支持350 mA和700 mA恒流输出，频率达500 kHz至2 MHz，能效不低于90%，工作温度范围为-40℃至125℃。在这类应用中，可以采用CAT4201降压LED驱动器。CAT4201拥有专利的开关控制架构，可驱动7颗串联LED(24 V输入时)，能效高达94%，并提供LED开路保护、限流和过热保护等保护特性，应用电路见图2。

图2：CAT4201 1-3 W DC-DC LED方案
2.2  1 W-3 W手电筒LED升压/降压应用
1 W-3 W手电筒LED应用中既有升压型，也有降压型。升压型应用的输入电压范围为1至2.5 Vdc，工作频率达1.2 MHz；降压型应用的输入电压范围为4至5.5 Vdc，频率达1.7 MHz。两类应用都需支持350 mA或600 mA恒流输出，能效高于90%。在1-3 W手电筒升压LED应用可采用NCP1421升压DC-DC转换器，同等功率范围的手电筒降压LED应用可以采用NCP1529低压降压转换器，应用电路图如图3所示。

图3：基于NCP1421的升压型和基于NCP1529的降压型1-3 W手电筒LED应用
2.3  3 W-20 W DC-DC LED升压应用
典型3 W-20 W DC-DC LED升压应用常见于DC-DC LED驱动器。这类应用的输入电压为5至28 Vdc，支持350 mA或700 mA恒流输出，能效不低于90%。这类应用可以采用NCP3065/NCP3066 LED驱动器。NCP3065/NCP3066能够配置为降压、升压、单端初级电感转换器(SEPIC)和逆变器等不同模式，并提供相应的汽车应用版本，即NCV3065/NCV3066。图4显示的是NCP3066的升压配置LED应用电路图。

欢迎光临电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/)