安森美半导体应用于LED区域照明的电源、保护及联网方案

上网时间: 2010年10月05日? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:安森美? LED? 照明?

高压钠灯(HPS)等高强度气体放电灯(HID)具有光强度高、寿命长等特点,广泛应用于诸如街道照明、停车场及公园等公共场合的区域照明应用。另一方面,高亮度白光发光二极管(LED)在性能和成本等方面持续改进,非常适合区域照明应用,并且提供一些HID所不具备的优势,如方向性更好、色彩质量更佳、环保,并且其开启和关闭能够更方便地控制,便于自动检测环境光从而改变亮度;此外,LED的可靠性也更佳,利于降低维护成本及总体拥有成本。

当然,要在街道和区域照明应用中采用LED来替代HID并产生同等的光输出,就要求采用大阵列的LED。要驱动这些大阵列的LED,设计人员可以选择不同的方案。另外,不同LED串的亮度需要保持一致,如果某个LED发生开路故障,可能造成整串LED关闭的后果,故需要顾及为LED串提供保护的方案。此外,要构建联网的智能化LED街灯控制系统,也需要采用适合的通信及线路驱动方案。下文将探讨这些问题及相应的安森美半导体解决方案。

LED街灯及区域照明驱动电源选择

区域照明应用的功率一般高于40 W。根据应用条件或要求的不同,可以采用不同的电源方案来驱动LED阵列。安森美半导体身为应用于绿色电子产品的首要高性能、高能效硅方案供应商,提供用于LED街灯及区域照明的不同电源方案,满足客户不同需求。

1) 基于NCL30001的电流可调节恒流功率因数校正区域照明LED电源

有些区域照明应用场合要求提供带输入功率因数校正的隔离型稳压输出电压。这些应用通常采用两段式的电源转换架构,其中的升压功率因数校正(PFC)将交流输入线路电压转换及预稳压为直流400 V电压,然后提供电压给可以是任何适当拓扑结构的常规直流-直流(DC-DC)转换器(功率不超过150 W的应用中通常是反激转换器)。

我们能够采用一种更简单的方法来改进这种传统的两段式转换架构,使其成为一种集成功率因数校正和主转换器(即DC-DC转换器)的单段式架构。这种单段式架构提供具备显著的应用优势,因为无需使用大尺寸的升压电感、高压MOSFET、功率整流器和大电容。当然,这种单段式架构会带来某些方面的一些性能折衷,但却是一种高能效及高性价比的方案,适合于负载相对恒定的应用,如LED区域照明。

NCL30001就是一种单段式控制器,集成了功率因数校正和隔离型降压DC-DC转换电路,帮助减少元件数量、降低系统成本,支持更高的LED电源总体能效。NCL30001提供稳流恒流来直接驱动LED,省下了LED光条中集成的线性或DC-DC转换(参见图1)。安森美半导体的设计笔记AND8427中描述了一种基于NCL30001单段连续电流模式(CCM) PFC控制器和NCS1002次级端恒压恒流(CVCC)控制器的LED电源,适合街灯等区域照明应用。

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  • 安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)是应用于高能效电子产品的首要高性能硅方案供应商。公司的产品系列包括电源和信号管理、逻辑、分立及定制器件,帮助客户解决他们在汽车、通信、计算机、消费电子、工业、LED照明、医疗、军事/航空及电源应用的独特设计挑战,既快速又符合高性价比。公司在北美、欧洲和亚太地区之关键市场运营包括制造厂、销售办事处及设计中心在内的世界一流、增值型供应链和网络。
    安森美半导体公司全球总部位于美国亚利桑那州菲尼克斯,在北美、欧洲和亚太地区之关键市场运营包括制造厂、销售办事处及设计中心的网络,2010年的总收入为23.13亿美元。

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