LED通用照明設(shè)計工程師會遇到許多挑戰(zhàn)，如功率密度、功率因數(shù)校正(PFC)、空間受限和可靠性等。這些LED照明設(shè)計挑戰(zhàn)和電源設(shè)計挑戰(zhàn)類似，具體講，LED通用照明有以下幾個挑戰(zhàn)：由于總光效要求及散熱限制的影響，即使是低功率應(yīng)用能效也很重要；在許多情況下，較低功率也要求功率因數(shù)校正和諧波處理；在空間受限應(yīng)用中，特別是替代燈泡應(yīng)用時，對驅(qū)動功率密度的要求很高；總體電源可靠性對提高整個燈的壽命非常重要；寬輸入電源電壓范圍應(yīng)該支持高達(dá)277 Vac；兼容TRIAC調(diào)光等傳統(tǒng)特定照明要求。另外，LED通用照明還要符合仍在演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)及安全規(guī)范，如美國“能源之星”和歐盟的國際電工委員會(IEC)要求。

安森美半導(dǎo)體一直致力于為LED照明提供豐富的解決方案，推出各種符合較新LED照明標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，包括AC-DC電源IC，DC-DC驅(qū)動器，CCR穩(wěn)流器，恒流恒壓(CCCV)控制，高壓FET， 整流器，數(shù)字接口，環(huán)境光傳感器，保護(hù)，電力線通信(PLC)調(diào)制解調(diào)器等等。本文主要介紹用于LED照明的AC-DC電源方案及相關(guān)電路，幫助工程師應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，設(shè)計出滿足通用照明要求的產(chǎn)品。

安森美半導(dǎo)體LED照明方案

圖1顯示了安森美半導(dǎo)體所提供的完備LED照明方案。

圖1：安森美半導(dǎo)體LED照明方案應(yīng)用示意圖

在安森美半導(dǎo)體用于LED照明的AC-DC電源方案中，1至10 W的照明應(yīng)用中推薦使用NCP1010~5，1至15 W可使用NCP1027/8，這些方案集成了MOS管，適用于隔離和非隔離應(yīng)用，支持次級PWM調(diào)光、模擬調(diào)光或雙亮度等級調(diào)光，能效高達(dá)75－80％；1至30 W的應(yīng)用可以使用LV5026、5027、5028，支持隔離方案，典型能效85％左右；1至40 W推薦使用NCL30000，可進(jìn)行初級可控硅調(diào)光，適用于隔離和非隔離方案，隔離方案能效80－85％。40至150 W推薦使用NCL30001，它是一個連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)控制芯片，隔離方案的典型能效85－90％；更大功率推薦使用NCL30051。圖2是這些方案輸出功率與能效的對比。以下將具體介紹這些方案的功能和特點(diǎn)。

圖2：LED照明的AC-DC電源方案輸出功率與效率的對比。

針對1至30 W功率AC-DC應(yīng)用的LV5026/27/28系列LED控制器

該系列是安森美半導(dǎo)體成員公司三洋半導(dǎo)體的LED控制器--LV5026M、LV5028TT和LV5027T，其中LV5026M具有TRIAC調(diào)光、PWM調(diào)光、模擬調(diào)光和功率因數(shù)校正功能；LV5028TT只有TRIAC調(diào)光和功率因數(shù)校正功能。LV5026/7/8 TRIAC調(diào)光電路如圖3所示。

圖3：LV5026/7/8 TRIAC調(diào)光電路。

以功能較多的LV5026M為例，它是兼容不同調(diào)光的高壓LED控制器，調(diào)光方式為TRIAC、模擬輸入或PWM輸入，可選擇開關(guān)頻率(50 kHz，開路70 kHz)。該方案是一個低噪聲開關(guān)系統(tǒng)，采用5段跳躍模式頻率，可階躍驅(qū)動開關(guān)；其參考電壓可以選擇(內(nèi)部0.605 V及外部輸入電壓)，具有軟啟動功能和TRIAC穩(wěn)定功能。

旨在降低電磁干擾(EMI)的PWM控制架構(gòu)具有優(yōu)于競爭產(chǎn)品的特性。它采用2階躍驅(qū)動，可顯著減少噪聲；非恒定周期的5個級別頻率可有效消除EMI峰值。

低功率AC-DC LED電源轉(zhuǎn)換有兩種方式，一種是非隔離降壓，要求機(jī)械式絕緣；其設(shè)計及電路配置簡單，電路板尺寸小，元件數(shù)量少，能效較高，物料單(BOM)成本也更低。另一種是隔離反激，采用電氣(磁)隔離，易于滿足安全要求，磁學(xué)設(shè)計較復(fù)雜，適合較高功率的設(shè)計，需要較大的電路板尺寸。

LV5026/7/8用于非隔離A19 LED燈，可實(shí)現(xiàn)以下產(chǎn)品特性：采用階躍門驅(qū)動方法，具有振蕩頻率回轉(zhuǎn)功能、高門能力驅(qū)動電路、可外部調(diào)節(jié)參考電壓、支持多種調(diào)光器(TRIAC調(diào)光、數(shù)字調(diào)光和模擬調(diào)光)；此外還支持軟啟動、過流保護(hù)、熱關(guān)閉、過壓保護(hù)等。LV5027M/LV5028M是LV5026M的簡化版本，外部元件數(shù)量更少。

圖4：LV5026/7/8用于非隔離A19 LED燈。