1、细数最新大功率 LED 区域照明方案中心议题： LED 区域照明应用要求 LED 区域照明电源架构 典型大功率 LED 区域照明驱动方案 NUD4700 分流器件增强 LED 串的可靠性解决方案： 分布式/模块化方案 整体式/单段式方案 高能效 LLC 拓扑结构驱动电源电子元件技术网()和电子技术应用( ) 成都电子展 、 2013 深圳消费电子展( )、无忧电子展网( )综合报道！LED 越来越多地开始被用于大功率区域照明，如高顶灯、停车库照明、洗墙灯、街灯、隧道照明等。随着 LED 照明技术的不断演进，应用于大功率 LED 区域照 明应用的驱动方案需要不断更新、改进，使 LED 控制达
2、到新高度，实现智能控制，增强节能和延长 LED 工作寿命。本期大讲台将在介绍 LED 区域照明应用的要 求及 LED 区域照明电源架构的基础之上，重点介绍安森美半导体在大功率 LED 区域照明方面的一些典型驱动方案，以帮助工程师进行大功率 LED 区域照明设 计。LED 区域照明应用要求LED 驱动器的主要功能就是在多种条件下限流，并保护 LED 免受浪涌及其它故障条件影响，以及提供某种等级的安全性，避免(电气和/或机械方式的)震动及 着火，可能需要“ 智能”控制光输出等级，来配合远程控制、监控及保护 。对于区域照明应用而言，室外环境会给 LED 驱动器带来温度挑战，且可能需要承受 277 V
3、ac、347 Vac 或者甚至 480 Vac 等比标准电压更高的交流输入电压。区域照明应用的 LED 驱动器可能还需要符合某些有关功率因数或谐波含量的规范标准。如欧盟的国际电工联盟(IEC)的 IEC61000-3-2 标准对功率 超过 25 W 的照明设备(C 类)的谐波含量提出了要求，相当于总谐波失真(THD)低于 35%；但符合 IEC61000-3-2 C 类谐波含量要求并不必然表示功率因数(PF)高于 0.9。而某些市场( 如美国) 通常要求 PF 高于 0.9 及THD 低于 20%。很多区域照明应用都在室外，可能会经受各种严格温度条件，从而使总体使用寿命受到影响。而总体系统设计
4、对使用寿命有重要影响，故使用内部发热较少、损耗更低的高能效LED 驱动器非常重要，而且在设计中要对驱动器与 LED 热源进行热隔离，从而增强系统可靠性。区域照明驱动器示例如图 1 所示。图 1 区域照明驱动器示例LED 区域照明电源架构LED 区域照明电源需要很多颗 1 W LED 来产生所要求的流明输出(40 到超过 100 颗) ，要可以调节设计以用于多种不同的光等级，此外，街灯要求特殊的光分布，对光电器件有要求。大功率 LED 区域照明应用中，一种常见的电源架构是“功率因数校正(PFC)+恒压(CV)+ 恒流(CC)”的三段式架构。这种架构中，交流输入电源经过功率因 数校正和隔离型直流-
5、 直流(DC-DC)转换后，输出 24 至 80 Vdc 的固定电压，提供给后面内置 DC-DC 降压转换电路的恒流 LED 模块( 见图 2)。这种架构的设计提供了能够现场升级的模块化途径，可根据实际需求， 灵活改变 LED 光条数量，从而增加或减小光输出，满足具体区域照明应用要求。图 2 典型的模块化 LED 区域照明电源架构示意图典型大功率 LED 区域照明驱动方案1）适合线性灯、线槽灯等应用的分布式/模块化方案在“功率因数校正(PFC)+恒压(CV)+恒流(CC)”的三段式架构下，交流-直流(AC-DC)转换与LED 驱动电路并未集成在一起，而是采用分布式配置，既简化安全考虑又增强系统
6、灵活性，也称作分布式方案，典型应用包括线性灯及线槽灯等。在模块化途径下，一项设计能够扩展用于多种光输出等级。而且随着 LED 光输出性能增强，LED 模块要提供相同光输出等级，所需采用的灯条就更好。而每个灯条都设有一个专用的DC-DC LED 驱动器，如可以采用安森美半导体的 CAT4201 高能效降压 LED 驱动器。CAT4201 专门优化用于驱动大电流 LED，采用具有专利的开关控制算法，提供高能效及精确的 LED 稳流( 可达 350 mA)。CAT4201 的工作简化框图如图 3 所示。另外电子元件技术网旗下网站： ， ， 元器件交易网 ， ， 元器件采购网 ， rohs 仪器
7、 ，对电子行业感兴趣的童鞋可以去了解下！图 3 CAT4201 工作简化框图CAT4201 可采用最高 36 V 的电源电压供电，并兼容于 12 V 和 24 V 标准照明系统。图 4显示的是 CAT4201 的高压 LED 驱动器配置，外围的 N 沟道 MOSFET 支持高压输入：100 V 输入电压时 LED 功率达 30 W；50 V 输入时 LED 功率达 13 W。图 4：CAT4201 高压 LED 驱动器配置典型高压降压 LED 驱动器性能如图 5 所示，从图中可以看出当 Vf/Vin 大于 0.8 时，CAT4201 可以提供 93%至 95%范围的能效。图 5 典型高压降压 LED 驱动器性能
