LED通用照明的AC－DC LED驱动电源方案

由于LED总光效要求及散热限制，能效对低功率应用尤其重要；许多情况下，即使是较低功率应用也要求功率因数校正和谐波处理；在空间受限应用中，特别是替代灯泡应用，要求有很高的驱动功率密度;总体电源可靠性对整个灯的寿命非常重要;宽输入电源电压范围应支持高达277 Vac;兼容TRIAC调光等要求。此外，LED通用照明还要符合演进的标准及安全规范，如“能源之星”和IEC要求。

根据应用要求(尺寸、能效、功率因数、功率、驱动电流)不同，以交流主电源驱动LED有多种拓扑。安森美半导体提供各种电源方案，可用于各种照明应用。

图1:不同交流主电源供电LED驱动器拓扑结构

安森美半导体LED通用照明AC-DC解决方案

1) 功率因数校正方案
采用安森美半导体的NCP1611或NCP1612的160 W功率因数校正(PFC)升压方案采用非隔离升压拓扑，轻载能效高于传统CrM PFC;无须额外元件，可靠性及安全性高。

2) 初级端控制离线方案
初级端稳流(PSR)也称初级端控制。初级端控制离线LED驱动器不使用光耦，具有±1%(典型值)的精密LED稳流精度、宽VCC范围、高能效准谐振控制、强固的保护特性组合，以及宽工作温度范围(-40至+125℃);支持反激及降压-升压拓扑，带无源PFC输入的功率因数约0.9;该系列可应用于LED灯泡替代、离线LED驱动器、嵌灯、室内/室外重点照明及任务灯及LED电子控制装置。

图2:初级端控制离线方案

可供选择的器件有NCL30080A/B、NCL30081A/B、NCL30082A/B和NCL30083A/B(无源PFC控制);NCL30085A/B、NCL30086A/B、NCL30087A/B和NCL30088A/B(有源PFC控制)。其调光控制包括非调光、3步/5步调光、模拟/数字、双向可控硅/后缘触发调光等。

3) AC-DC开关稳压器
安森美半导体针对隔离反激式和非隔离式转换器的开关稳压器包括NCP1010、NCP1011、NCP1012、NCP1014/15、NCP1027/28、NCP1072/5、NCP1076等。这些器件均为电流模式，峰值电流限制从100 mA至800 mA.这些方案集成了MOS管，适用于隔离和非隔离应用，支持次级PWM调光、模拟调光或双亮度等级调光，能效高达75-80%。

4) 用于高压LED串的高功率因数升压方案
高压多结点LED正变得更加常见，因为供应商趋向更好地优化LED以提升系统总光效，并引入更加专用化的LED.这些LED每封装的正向电压可达24至200 V,可以优化用于定点照明、全向照明或线性照明。为了以低元件数量及标准现成电感实现此目标，电路中使用了NCP1075单片高压开关稳压器及高精度的NCP4328A恒流/恒压控制器。

5) AC-DC开关控制器
针对隔离和非隔离降压、降压/升压转换器的开关控制器有固定频率的NCP1200、NCP1203、NCP1218、NCP1219、NCP1230、NCP1234/6、NCP1237/8、NCP1250/1/3;还有准谐振的NCP1207A、NCP1308、NCP1337/38、NCP1377、NCP1379/80和NCP1336.针对非隔离降压转换器的开关控制器则有LV5011MD、LV5012MD、LV5026MC、LV5029MD、NCL30002和NCL30105.此外还有谐振半桥变换器的开关控制器NCP1392/3、NCP1398及开关组合控制器NCL30051和NCL30030。

6) 离线降压LED驱动器
NCL30002是支持高功率因数或低纹波降压拓扑的高能效CrM控制方法，具有485 mV峰值电流感测精度±2%(典型值)、低至24 μA(典型值)的启动电流;最大Vcc达20 Vdc;带有500 mA源/800 mA汲MOSFET门极驱动器;宽工作温度范围-40至+125℃。其应用有LED灯泡(包括小型蜡烛灯)替代、嵌灯、室内/定外重点照明及任务灯。

7) 非隔离离线降压控制器
LV5026MC是一款非隔离离线降压控制器，支持不同调光控制(TRIAC、模拟及PWM)、可选择开关频率(50 kHz或70 kHz)、低噪声开关系统;具有短路保护、软启动和内置TRIAC稳定功能。应用包括壁灯、任务灯、台阶灯和LED灯泡替代。

8) 可调光LED驱动器
LV50xx中的LV5026MC、LV5029MD、LV5011MD和LV5012MD都是可调光LED驱动器。以LV5011MD和LV5012MD为例，两者开关频率均为70 kHz,可提升功率因数，具有、外部调节参考电压、过压保护、过热关闭功能。两者的不同之处在于调光模式，均可用于小型可调光LED灯泡、离线LED驱动器和嵌灯。

9) 非隔离线性LED驱动器拓扑的恒流稳流器(CCR)
一种是低电流LED串驱动器CCR NSIC2020 (120 V, 20 mA)，其交流电压上升时电流仍保持恒定，达到LED阈值电压后导通无延迟，低电压时LED亮度高，可防止LED受电压浪涌影响。另一种用于低成本T5 LED灯管，采用CCR NSIC2050 (120 V, 50 mA)LED驱动器，可直接交流驱动LED,无漏电流，稳流可保护LED。