不同电源供电及不同功率等级的LED照明驱动器方案
大功率、高亮度LED的驱动方案大全
大功率、高亮度LED的驱动方案大全本文介绍了大功率和高亮度LED的多种驱动方法。
建立一个基于LED的系统需要完成以下任工作：1. 确定LED使用数量以及LED之间的连接方案；2. 选择线形模式或开关模式来驱动LED；3. 选择供电电源，即直流电压、交流电源或电池；4. 光学分系统例如透镜、表层滤镜等。
LED的数量取决于对亮度的要求与LED的驱动电流。
关于光学系统的介绍并不涵盖在本篇文章内。
LED的连接方案当LED的数量大于一时，就必须要确定一种LED连接方案。
在选择连接方案时并无硬性规则。
有时只是偏爱问题。
有时LED的连接方案可依据驱动器的选择来决定。
有时可用供电电源和所需效能也会影响连接方案的选择。
LED的连接一般分为三种主要结构，即串联、并联(共阳极、共阴极、共阳极与共阴极)，以及串、并混联(2个LED串联、N个LED串联)1. 串联图1所示为LED的串联电路。
串联电路中LED电流处处相等。
串联的优点是，如果其中之一的LED开路，所有的LED都不会发光。
串联两端的总VF变大，但对电流的需求变小。
LED驱动电路输出的LED 电压必须大于串联中总的VF电压。
通常，额定LED输出电压越接近串联中总的VF电压，LED的效能越大。
2. 共阳极并联或共阴极并联当需要独立调整每一个LED的电流时，会使用共阳极或共阴极并联。
并联的优点是，当一个LED开路时，不会对其他LED造成影响。
并联的缺点是，电路需要较高的额定电流。
3. 共阳极并联与共阴极并联LED导通电压之间的差异会导致电流参差。
通过使用最小数量具有匹配特性(电特性、热特性和使用寿命)的LED可以避免出现这一情况，把若干具有匹配特性的LED放在一起就相当于一个具有较高额定电流的较大LED。
由于具有不同的老化特性和热特性，这些相匹配的LED可能会逐渐分化。
4. 串并混联图3是串并联混合的例子。
这种连接方案通常是总VF需求与总电流需求的折衷方案，因此它更适合于有效LED驱动。
不同电源及功率的LED照明驱动器方案(一)
不同电源及功率的LED照明驱动器方案(一)随着LED 技术的发展，LED 的应用已经从传统的小功率便携产品背光拓展至中大功率的室内照明、室外照明及手电筒等应用。
根据驱动电源的不同，LED 照明通常可以划分为交流-直流(AC-DC) LED 照明、直流-直流(DC-DC) LED 照明电源以及电池供电的LED 手电筒等不同类型，LED 灯具及其功率也各不相同，如3 W PAR16、3 乘以2 W PAR20、10 W/15 W PAR30、15 W/22 W PAR38、1 W G13、3 W GU10、1 W MR11、3 W MR16、3 W/9 W/15 W 嵌灯、1W-3W 阅读灯等。
1，AC-DC LED 照明解决方案安森美半导体在AC-DC 电源供电的LED 照明应用中，提供各种离线控制器及功率因数校正(PFC)控制器，并配合隔离及非隔离要求提供不同的LED 应用方案。
在交流线路电压与LED 之间没有物理电气连接的隔离应用中，常见的拓扑结构有反激(Flyback)及双电感加单电容(LLC)半桥谐振。
不同拓扑结构适合于不同的功率范围或是用于满足特别的设计要求。
例如，反激拓扑结构是小于100 W 的中低功率应用的标准选择，而LLC 半桥拓扑结构是大功率和高能效的首选方案。
图1：不同功率范围的隔离型拓扑结构AC-DC LED 照明应用中，小功率的LED 应用通常以恒流(CC)来驱动，而恒压(CV)功能是在输出开路的情况下作为保护功能。
大功率的LED 应用可能需要在电路中增加功率因数校正(PFC)，其中的AC-DC 转换与LED 驱动两部分电路既可能采用整体式(integral)配置，即两者融合在一起，均位于照明灯具内，也可以采用分布式(distributed)配置，如图2，从而简化安全考虑，并增加系统灵活性。
LED驱动电源方案全攻略
LED驱动电源方案全攻略LED（Light Emitting Diode）驱动电源是用来为LED灯提供电能的电源装置。
LED灯是一种半导体光电器件，需要稳定的电流和电压来驱动。
有多种LED驱动电源方案可供选择，每种方案都有不同的特点和适用场景。
以下是关于LED驱动电源方案的全攻略：1.直接驱动电源方案：直接将LED连接到电源供电，通过电阻限流来保证电流稳定。
这种方案成本较低，但效率较低，不适用于大功率LED灯。
2.恒流驱动电源方案：通过恒流驱动电路来保持LED工作电流恒定，以提高LED的亮度和寿命。
这种方案适用于需要稳定亮度的应用，如室内照明和显示屏。
3.PWM调光驱动电源方案：采用脉冲宽度调制（PWM）技术来控制电流，通过改变脉冲信号的占空比来调节LED的亮度。
这种方案适用于需要可调光的应用，如舞台照明和电视背光。
4.开关电源驱动电源方案：采用开关电源技术，将输入电压经过变压和整流等处理，输出稳定的电流来驱动LED。
这种方案具有高效率和稳定性，适用于大功率和长距离驱动的应用，如户外照明和景观照明。
5.驱动电流调节方案：通过调节驱动电流的大小来控制LED的亮度。
可以使用恒流源、可调电阻、PWM调光等方法来实现驱动电流的调节。
6.功率因数校正方案：LED驱动电源需要具备良好的功率因数，以减少谐波对电网的污染。
可以采用PFC预矫正电路、LC滤波网络等方法来校正功率因数。
7.绝缘驱动电源方案：为了提高安全性能，LED驱动电源通常需要具备绝缘功能，以隔离输入和输出电路。
可以采用变压器隔离、光耦隔离等技术来实现绝缘功能。
当选择LED驱动电源方案时，需要综合考虑LED的特性、应用场景、成本和效率等因素。
根据具体需求，可以选择恒流驱动电源、PWM调光电源或者开关电源等方案。
此外，还要注意选择合适的功率因数校正和绝缘功能，以确保LED驱动电源的安全性和稳定性。
为不同DC-DC LED照明应用选择适合的高能效驱动器方案
为不同DC-DC LED照明应用选择适合的高能效驱动器方案近年来，高亮度LED的应用领域不断增多，涵盖从行动装置背光、中大尺寸LCD背光、汽车内部及外部照明及一般照明等宽广范围。
常见DC-DCDC-DC LED照明LED照明应用包括景观照明、内部低压道路照明、太阳能供电照明、汽车照明、应急车辆照明、船舶应用、低压卤素类替代及飞机内部照明等。
本文将重点探讨如何为不同DC-DC LED照明应用选择适合的安森美半导体高能效驱动器驱动器方案。
表1：常见DC-DC LED照明应用LED DC-DC开关稳压器拓扑结构根据输入电压与输出电压之间的关系，我们可将LED DC-DC开关稳压器的拓扑结构分为以下几种类型：降压：适合于在所有工作条件下最小输入电压始终高于LED串最大电压的应用。
例如，以12 V电源驱动单颗1 W LED时，使用此拓扑结构。
升压：适合于在所有工作条件下最大输入电压始终低于LED串最小电压时的应用。
例如，以5 V电源驱动6颗LED时，使用此拓扑结构。
降压-升压，或单端初级电感转换器(SEPIC)：适合于输入电压与输出电压有交迭的应用。
例如，以12 V汽车电池驱动4颗LED时，可使用此拓扑结构。
不同拓扑结构适合采用不同的LED驱动器方案。
安森美半导体身为应用于高能效电子产品的首要高性能硅方案供货商，运用公司在电源管理方面的专业技术及专知，针对各种LED 照明应用提供宽广范围的高能效驱动器方案，其中包括各种高能效DC-DC LED照明方案。
近年来，高亮度LED的应用领域不断增多，涵盖从行动装置背光、中大尺寸LCD背光、汽车内部及外部照明及一般照明等宽广范围。
常见DC-DC LED照明应用包括景观照明、内部低压道路照明、太阳能供电照明、汽车照明、应急车辆照明、船舶应用、低压卤素类替代及飞机内部照明等。
本文将重点探讨如何为不同DC-DC LED照明应用选择适合的安森美半导体高能效驱动器方案。
表1：常见DC-DC LED照明应用LED DC-DC开关稳压器拓扑结构根据输入电压与输出电压之间的关系，我们可将LED DC-DC开关稳压器的拓扑结构分为以下几种类型：降压：适合于在所有工作条件下最小输入电压始终高于LED串最大电压的应用。
不同功率等级及与不同电源供电的LED照明驱动器方案
不同功率等级及与不同电源供电的LED照明驱动器方案佚名
【期刊名称】《中国照明》
【年(卷),期】2009(000)008
【摘要】不同功率等级的LED光源需要不同的驱动电源。
随着LED技术的发展。
LED的应用已经从传统的小功率便携产品背光拓展至中大功率的室内照明、室外照明及手电简等应用。
【总页数】4页(P54,56,58,60)
【正文语种】中文
【中图分类】TM923.01
【相关文献】
1.为不同DC-DC LED照明应用选择适合的开关驱动器方案 [J], 胡高明
2.GnRH激动剂长方案与GnRH拮抗剂方案在不同年龄组、不同反应人群中的新鲜周期临床结局比较 [J], 朱洁茹;欧建平;邢卫杰;陶欣;蔡柳洪;李涛;孙丽;林慧
3.不同功率等级的LED照明驱动方案介绍 [J], 无
4.充电泵与升压转换器不同LED驱动器解决方案之间的较量 [J],
5.充电泵与升压转换器：不同LED驱动器解决方案之间的较量 [J], Oliver; Nachbaur
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不同功率等级的LED照明驱动方案介绍
不同功率等级的LED照明驱动方案介绍凭借着节能、高效、长使用寿命等优势，LED照明成为当下异常火热的一个领域。
欧美、日本各国纷纷出台政策支持LED照明的发展。
LED照明的发展催生了LED驱动器巨大的市场需求。
本文将按照电流的等级来简要介绍几种用于不同领域的LED照明驱动方案，详细内容请登录电子元件技术网获取。
市场上典型的LED驱动器包括两类，即线性驱动器和开关驱动器。
如电流大于500mA的大电流应用采用开关稳压器，因为线性驱动器限于自身结构原因，无法提供这样大的电流；而在电流低于200mA的低电流应用中，通常采用线性稳压器或分离稳压器；而在200至500mA的中等电流应用中，既可以采用线性稳压器，也可以采用开关稳压器。
开关稳压器的能效高，且提供极佳的亮度控制。
线性稳压器结构比较简单，易于设计，提供稳流及过流保护，且没有电磁兼容性(EMC)问题。
线性恒流稳压器在低电流LED应用中，电阻型驱动器尽管成本较低且结构简单，但这种驱动器在低电压条件下，正向电流较低，会导致LED亮度不足，且在负载突降等瞬态条件下，LED可能受损；并且电阻是耗能元件，整个方案的能效较低。
与电阻型驱动器相比，安森美半导体推出的线性恒流稳压器可以提供稳定电流，在宽电压范围下提供恒定亮度，在高输入电压时保护LED，使其免于过驱动，在低输入电压时提供更高的亮度。
而得益于其恒流特性，整个驱动仅需要一个SOT223封装的线性稳压器，结构简单；客户可以减少或消除源自不同供应商提供的不同LED的编码成本，使系统总成本更低。
线性稳压器的适合手电，手持应急灯，走廊夜灯等小电流应用。
电感型转换器线性稳压器输出的弱点是输出能力有限，且不能升压使用。
电感型转换器是很好的解决方案，可以实现良好的光亮控制和最佳的总发光效率。
选择合适的电感型转换器有助提升效率，而实际无论是升压或是降压，都取决于应用的电源和LED的配置结构。
可使用TRIAC调光的LED驱动方案在日常照明中虽然大功率LED现在还不能大规模取代传统的白炽灯，但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用，大功率LED被称为“绿色光源”，将向大电流(300mA至1.4A)、高效率(60至120流明/瓦)、亮度可调的方向发展。
led灯具电源驱动方案设计
led灯具电源驱动方案设计方案是从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划。
有关灯具的电源驱动方案设计，欢迎大家一起来借鉴一下！一、项目基本情况1.1 项目建设需求多功能礼堂舞台演出显示系统分为主屏、辅屏和会标屏3个部分。
主屏建设需求是建设大幅面、高清晰度的大屏幕，显示多个计算机数字信号、本会场摄像、远程监视或异地会商的视频信号等，实现摄像、讲解资料、视频会议等画面的显示，同时还要兼顾舞台演出背景；辅屏建设需求是显示一个标清信号，实现会议辅助内容的显示，也可用作演出时的报幕、字幕等；会标屏则需要显示多种颜色的文字。
礼堂舞台部分宽20m、深17m、高18m，台口处宽15m、高7.8m ；舞台上方安装灯光、幕布等舞台机械装置；台口两侧耳墙距地面3m，宽8m，高6m。
设计主屏显示面积至少72㎡（12m×6m），屏前是主席台会议和演出的场所，屏后则是演员通过和维护空间，第一排观众距屏至少17m ；辅屏在耳墙上，显示面积至少12㎡（4m×3m）。
二、影响室内LED显示屏质量的关键技术室内LED显示屏在设计屏体时，要考虑显示内容、场地空间条件、显示屏尺寸或像素大三个重要因素，同时要确保生产工艺、技术指标等适合室内实际应用需求，再结合项目造价，进行合理设计。
2.1 LED显示屏点间距视觉颗粒感主要来自人眼有一定的分辨力，在一定距离观看两点，当两点紧密到一定程度时，人眼将无法分辨。
近两年随着LED显示屏制造技术的提高，小间距LED显示屏体分辨率不断提升，室内显示设计已从初始选择最小的点距规格方案提升到选择合适的点距规格方案。
表1 将比较典型的联诚发室内LED显示屏规格对比，P1.6、P2、P2.5、P3、P4、P5为室内常用规格，“P3”表示像素点距为3mm，最小视距为人眼分辨不出像素点颗粒的距离，但这个距离长时间观看会损伤视力，最佳视距为观看屏幕舒适的距离，也是最清晰的距离。
LED通用照明驱动方案
LED通用照明驱动方案11 低功率LED驱动器特征及选择关键点小功率LED电源通常以恒流驱动, 其恒压功效是在输出开路情况下做为保护功效。
小功率LED驱动器特征如图1所表示。
图1: 小功率LED驱动器特征LED驱动器关键功效, 就是在工作条件范围下限制电流, 而不管输入及输出条件怎样改变。
其应用设计面临多个限制条件, 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)及谐波含量等方面标准、可改造用于已经有应用及能采取传统控制方法工作等。
要为低功率LED应用选择适合驱动器并不轻易, 需要顾及不一样原因。
比如, 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”等行业标准方面要求并不相同。
另外, 灯泡替换应用也存在着独特挑战, 如LED电源及驱动器热度限制、尺寸受限及兼容调光技术等。
就LED通用照明适用标准而言, 关键有美国“能源之星”要求功率因数校正(PFC)标准以及欧盟国际电工委员会(IEC)对总谐波失真限制标准。
其中, “能源之星”V1版灯具标准是自愿性标准, 要求LED照明灯具含有PFC, 适适用于嵌灯、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照明应用选择适合驱动器须考虑众多原因, 这其中, 相关功率因数等行业标准尤为关键。
接下来, 我们将以安森美半导体几款低功率LED通用照明驱动方案为例, 探讨怎样在低功率照明应用中提供高功率因数。
2 DC-DC供电低功率LED照明应用方案LED通用照明有AC-DC供电和DC-DC供电两种方法, 其中AC-DC供电低功率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致介绍过, 所以在此不做赘述, 本讲关键依据功率不一样来介绍DC-DC供电低功率LED通用照明方案。
2.1 1 W-3 W DC-DC LED降压应用经典1 W-3 W DC-DC LED降压照明应用包含MR11/MR16、汽车照明、太阳能供电等。
led驱动电源设计方案
LED驱动电源设计方案引言LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的照明方式，具有低功耗、高亮度、长寿命等优点，被广泛应用于室内外照明、显示屏、汽车照明等领域。
为了满足不同LED照明产品的需求，设计一个高效稳定的LED驱动电源是非常重要的。
本文将介绍一种基于开关电源的LED驱动电源设计方案，通过选取合适的元件和控制策略，实现高效稳定的电源输出，满足LED照明产品的要求。
设计要求在设计LED驱动电源时，需要考虑以下要求：1.输入电压范围：AC 110V~220V2.输出电压：DC 12V3.输出电流：最大1A4.功率因数：大于0.95.效率：大于90%6.过流保护：在输出电流超过额定电流时能够自动断开输出，并保护LED免受损害。
7.温度保护：在高温环境下能够自动降低输出功率，防止电源过热。
8.体积小巧、可靠性高、成本低。
设计方案1. 选择开关电源拓扑结构开关电源是一种高效的电源设计方案，通过采用开关元件（如MOSFET）实现开关操作，能够提供高转换效率和稳定的输出电压。
在LED驱动电源设计中，常用的开关电源拓扑结构有Boost、Buck、Buck-Boost等。
根据设计要求，选择Buck拓扑结构。
2. 开关电源元件选取•开关管：选择功率MOSFET，具有低导通压降和低开关损耗，确保高效率。
•控制芯片：选择高性能的开关电源控制芯片，提供频率可调的PWM控制信号，并具有过流、过压、温度保护等功能。
•输入滤波电容：选择合适的电容，滤除输入电压的高频噪声。
3. 输出电压和电流控制•输出电压控制：在Buck拓扑结构中，通过控制开关管的开关时间，调整输出电压。
控制芯片提供的PWM信号能够实现精确的输出电压控制。
•输出电流控制：通过在输出回路中添加电流检测电阻，将电流转换为电压信号，然后反馈给控制芯片。
控制芯片根据反馈电压调整PWM信号，实现输出电流稳定。
4. 过流保护和温度保护•过流保护：通过在回路中添加一个过流保护电路，当输出电流超过额定值时，过流保护电路将自动断开输出，保护LED免受损害。
全面讲解LED驱动电源方案
全面讲解LED驱动电源方案LED驱动电源是一种用于将交流电转换为直流电并为LED灯提供稳定电流的装置。
它在LED照明领域被广泛应用，具有高效、环保、节能等优点。
下面将全面讲解LED驱动电源的方案，从工作原理、分类、特点等方面详细介绍。
一、工作原理LED驱动电源的工作原理是通过把交流电转变为直流电，并通过恒流电路驱动LED灯。
通常情况下，交流电经过变压器降压后，进入整流电路变为直流电。
然后通过电容滤波电路进行滤波，将电压平稳输出。
最后通过恒流电路将电流稳定地输出到LED灯上。
二、分类1.常规驱动电源：常规驱动电源一般采用线性稳压电源，具有结构简单、成本低廉的特点。
但由于线性稳压电源存在功耗大、效率低等问题，因此在大功率LED照明方案中很少应用。
2.开关型驱动电源：开关型驱动电源采用开关电源技术，具有高效、节能的特点。
它能够通过开关管的开关动作实现高频开关，降低功率损耗。
开关型驱动电源包括单端开关型和双端开关型两种结构。
3.恒流驱动电源：恒流驱动电源是一种特殊的LED驱动电源，其输出电流恒定不变。
它能够根据LED灯的亮度和电压变化自动调节输出电流，确保LED灯的稳定亮度和寿命。
恒流驱动电源能够有效保护LED灯，延长其使用寿命。
三、特点1.高效节能：LED驱动电源具有高效节能的特点。
开关型驱动电源的效率一般在85%以上，而恒流驱动电源的效率更高，可达到90%以上。
相较于传统的线性稳压电源，LED驱动电源能够大大提高能源利用效率。
2.电压稳定性好：LED驱动电源具有较好的电压稳定性。
通过滤波电路和稳压电路的设计，能够确保输出电压的稳定性，避免因电压波动导致LED灯亮度不稳定的情况发生。
3.可调性强：LED驱动电源通常具有可变输出电流或电压的功能。
通过调节电流或电压，可以实现对LED灯亮度的调节，满足不同场景的需求。
4.安全可靠：LED驱动电源具备过压保护、过流保护、短路保护等安全功能。
一旦发生异常情况，驱动电源会自动停止工作，确保LED灯和使用者的安全。
不同功率等级的LED照明驱动方案介绍
不同功率等级的LED照明驱动方案介绍
中心议题：
●线性恒流稳压器驱动LED
●电感型转换器驱动LED
●可使用TRIAC调光的LED驱动方案
●LED日光灯驱动方案
●LED路灯照明解决方案
凭借着节能、高效、长使用寿命等优势，LED照明成为当下异常火热的一个领域。
欧美、日本各国纷纷出台政策支持LED照明的发展。
LED照明的发展催生了LED驱动器巨大的市场需求。
本文将按照电流的等级来介绍几种用于不同领域的LED照明驱动方案。
市场上典型的LED驱动器包括两类，即线性驱动器和开关驱动器；大概的适用范围见图1。
如电流大于500mA的大电流应用采用开关稳压器，因为线性驱动器限于自身结构原因，无法提供这样大的电流；而在电流低于200mA 的低电流应用中，通常采用线性稳压器或分离稳压器；而在200至500mA的中等电流应用中，既可以采用线性稳压器，也可以采用开关稳压器。
开关稳压器的能效高，且提供极佳的亮度控制。
线性稳压器结构比较简单，易于设计，提供稳流及过流保护，且没有电磁兼容性(EMC)问题。
图1 LED驱动器分类
线性恒流稳压器
在低电流LED应用中，电阻型驱动器尽管成本较低且结构简单，但这种驱动器在低电压条件下，正向电流较低，会导致LED亮度不足，且在负载突降。
为不同DC-DC LED照明应用选择适合的开关驱动器方案
为不同DC-DC LED照明应用选择适合的开关驱动器方案高亮度LED的应用领域越来越广。
要使LED照明系统能够提供期望的长寿命等优势，必须选择恰当的LED驱动方案。
就LED建筑物及室内照明应用而言，输入电源通常是交流(AC)主电源。
而景观照明、低压道路照明、太阳能供电照明等户外照明应用，以及汽车照明、应急车辆照明、船舶应用及飞机内部照明等应用，则可能采用离线交流适配器、密封铅酸电池及12V直流(DC)和12V AC电源等输入电源，电压一般都低于40V。
这些LED照明应用中，某些输入电源的稳压精度较低，如汽车或太阳能供电、船舶应用中的铅酸电池的电压范围可能在直流8至超过14V之间，汽车应用中电压范围甚至为更宽的7～27V。
这就要求LED驱动器能够在宽输入电压范围内工作，并能配置为不同拓扑结构，配合负载要求。
典型DC/DC LED驱动方案比较LED驱动方案的一项主要功能是在多种工作条件下稳流，而不论输入条件如何及正向电压如何变化。
驱动方案必须符合能效、外形因数、成本及安全性方面的应用要求。
同时，所选方案必须易用及足够强固，从而适应特定应用的严格环境。
典型DC/DC LED驱动方案包括电阻、恒流稳流器(CCR)、线性驱动器及开关驱动器等。
电阻是最简单、最低成本的LED稳流方案。
但实际上它们并不“稳流”，只是在LED 正向电压变化及输入电源电压变化并导致电流变化从而引起LED亮度变异时，简单地限制LED 最大电流。
对于低电流指示器应用而言，这可能可以接受；但随着电流增大及串联的LED数量增加，就变得有问题了。
要克服这个问题，需要费钱又费时地对LED进行编码及选择恰当的电阻来匹配LED串正向电压。
即使采取这些步骤，仍然会有由输入电压变化导致的亮度变化问题。
CCR是一种比电阻方案性能更高但成本又低于线性驱动器或开关驱动器的方案，适合于电流小于200mA的低电流LED照明应用。
低功率LED通用照明应用隔离型高功率因数LED驱动器方案
低功率LED通用照明应用隔离型高功率因数LED驱动器方案近年来，世界上众多国家致力于以更高能效的照明方案来替代低能效的白炽灯。
而随着发光二极管(LED)在发光性能及成本等几乎各方面持续改进，LED 在通用照明领域已经成为极引人注目的解决方案。
从供电电源来看，LED 照明也包括高压AC-DC、中等电压AC-DC 或DC-DC 以及电池供电等不同类型。
本文将着重探讨用于低功率(一般低于30 W) AC-DC LED 通用照明应用的驱动器方案及其在PAR30、A 型灯等应用中的示例。
AC-DC 电源转换拓扑结构比较对于低功率AC-DC LED 电源转换而言，可以选择隔离型反激或非隔离降压等不同拓扑结构。
所谓隔离，是指输入与输出之间采用变压器等进行电气隔离。
这两种拓扑结构各有其特点。
相比较而言，非隔离拓扑结构设计及电路板配置简单、电路板尺寸小、元件数量少、能效更高，而隔离拓扑结构易于满足安规要求，但磁学设计复杂，要求较大的电路板尺寸。
本文将聚集于隔离型拓扑结构的AC-DC LED 驱动器方案。
LED 驱动器应用要求对于LED 通用照明应用而言，目前成本还相对较高，故高性比的LED 驱动器无疑会更受青睐。
此外，LED 驱动器也应该具有高能效(低损耗)、高可靠性、符合电磁干扰(EMI)及谐波含量或功率因数(PF)等标准、灵活、适应宽环境条件、可改造用于已有应用、支持传统控制方式工作(兼容传统调光)等。
其中，就功率因数要求而言，美国能源之星项目固态照明标准中对PFC 带有强制性要求(而无论是何种功率等级)，适用于特定产品，如嵌灯、橱柜灯及台灯等。
该标准针对住宅应用部分要求功率因数高于0.7，针对商业应用部。
LED灯驱动电源的技术方案和使用模块
LED灯驱动电源的技术方案和使用模块大功率LED灯驱动电源的技术方案和功能模块大功率发光二极管用于一般照明是本世纪的新课题，其节能、安全、长寿命的综合优势将引发下一轮照明产业的革命。
生产和生活中的原始电源有各种形式，但无论那种电源，一般都不能直接给发光二极管供电。
因此，要用发光二极管做照明光源就要解决电源变换的问题。
大功率发光二极管实际上是一个电流驱动的低电压单向导电器件，给发光二极管供电的电源变换器的设计必须要注意发光二极管以下五个特点：1、发光二极管是单向导电器件。
由于这个特点，就要用直流电流或者单向脉冲电流给发光二极管供电。
2、发光管是一个具有P/N结结构的半导体器件，具有势垒电势，这就形成了导通门限电压，加在发光二极管上的电压值超过这个门限电压二极管才会充分到通。
大功率发光二极管的门限电压一般在2.5V以上，正常工作时的管压降34Vo3、发光二极管的电流/电压特性是非线性的。
流过发光二极管的电流在数值上等于供电电源的电动势减去发光二极管的势垒电势再除以回路的总电阻(电源内阻、引线电阻、发光管体电阻之和)。
因此，流过发光二极管的电流和加在发光管两端的电压不成正比。
4、发光二极管的P/N结是负的温度系数温度升高发光二极管的势垒电势降低。
由于这个特点，所以发光二极管不能直接用电压源供电，必须采取限流措施，否则随着管子工作时温度的升高电流会越来越大以至损坏。
5、流过发光管的电流和发光管的光通量的比值也是非线性的。
发光二极管的光通量随着流过发光管的增加而增加，但却不成正比，越到后来光通量增加得越少。
因此，应该使发光管在一个发光效率比较高的电流值下工作。
另外，发光二极管也和其他光源一样，所能承受的电功率是有限的。
如果加在发光二极管上的电功率超过一定数值，发光管可能损坏。
有于生产工艺和材料特性方面的差异，同样型号的发光管的势垒电势以及发光管的内阻也不完全一样，这就导致发光管工作时的管压降不一致，再加上发光管势垒电势具有负的温度系数，因此，发光管不能直接并联使用。
DC-DC LED照明恒流驱动方案
• 地铁照明 • 路灯照明 • 工业照明 • 电动车车灯
电流设置：
• I=0.1V/RCS
Q1 2N5551
C2
2.2UF
VREG
VSN
STRAT
R2
3K
R1
RCS
510K
XL8002
0.33R
VSP
L1 1mH/1A
VIN
+ CIN
VIN
C1 105
100UF/100V
D1 SS38
COUT + 100UF/100V
C2 105
LED
LED
典型应用电路
主要特性：
• 12~80V输入工作电压范围 • 最高输出电压60V • 最大输出电流1A • 效率高达98% • 内置MOS • 内置过温、过流、过压保护 • 封装TO263-5L
率补偿电容 • 内置过温，过流，过压保护功能 • 封装TO263-5L/TO220-5L
典型应用：
• 汽车照明 • 太阳能路灯 • 大功率洗墙灯 • 室内照明/天花筒灯 • 大容量俚电池/蓄电池供电系统
电流设置：
• I=0.22V/RCS
XL3002–低成本、小体积、高效率降压型LED明恒流驱动
5-32V输入耐压，典型输出功率8W
VIN CIN +
C1
100UF/35V
105
L1 22UH/2A
EN
SW
VIN
SW
XL6003
FB
GND
NCGNDD1 NhomakorabeaSS34 D2
30V
LED
C2
COUT
105
+
100UF/35V
LED驱动方案(安森美)
• 虽然不是所有国家对照明应用有功率因数的强制要求，但某些应用有这方面的要求： – 公用事业机构大力推动使用高功率因数的照明产品在公用设施的应用 – 而且业界在路灯应用中对功率因数(PF)的要求比较高的，通常>0.95
– 无系统维持时间要求 – 纹波汇入平均光输出，人眼不会察觉
17
8 W – 25 W应用要求 – 有功率因数校正(PFC)
规格：
• 输入电压：
90 V~264 Vac 或(LL/HL)
• 功率范围：
8 W – 25 W
• 功率因数：
>0.9
• 能效：
80%
• 保护特性：
短路及过压保护
• 输出电流(恒流)： 350 mA; 700 mA; 1 A
均方根电流较大 频率被限制 线圈电感减小
如：NCP1605
15
隔离型高功率因数方案应用定位
90%
CrMPFC + LLC NCP1607/NCP1397/3
能效
85%
隔离型CCM降压/升压
NCL30001
NCL30000 CRM反激 (线路可调光)
80%
NCP1015 能源之星
PF > 0.7
25 50
§ Proprietary soft skip reduces possibility of acoustic noise at light load
市场及应用
§ LED Street and Area Lighting § LED Wall packs and Architectural Lighting § Refrigerated Display Case Lighting § Offline LED Driver Power Supplies
为不同功率应用选择适合的LED驱动电源方案 (1)要点
为不同功率应用选择适合的LED驱动电源方案 (1)近年来，高亮度发光二极管(HB-LED)市场快速发展。
LED光效不断增高，平均每流明光输出的成本也持续下降，使其应用范围不断拓宽，除了已经在屏幕尺寸小于4英寸的便携设备背光及体育场馆大型显示屏等应用中占据主导地位，更向汽车、中大尺寸液晶显示器(LCD)背光及通用照明等市场渗透，发展前景非常可观。
以电灯泡和荧光灯管替代、嵌灯、街灯及停车灯、工作照明灯(台灯、橱柜内照明)、景观照明、广告牌文字电路、建筑物照明等通用照近年来，高亮度发光二极管(HB-LED)市场快速发展。
LED光效不断增高，平均每流明光输出的成本也持续下降，使其应用范围不断拓宽，除了已经在屏幕尺寸小于4英寸的便携设备背光及体育场馆大型显示屏等应用中占据主导地位，更向汽车、中大尺寸液晶显示器(LCD)背光及通用照明等市场渗透，发展前景非常可观。
以电灯泡和荧光灯管替代、嵌灯、街灯及停车灯、工作照明灯(台灯、橱柜内照明)、景观照明、广告牌文字电路、建筑物照明等通用照明市场为例，据估计，当前LED照明(或称固态照明，英文简称SSL)的应用比例低于1%，2008年LED驱动器及相关分立器件的市场规模(SAM)仅为约6.88亿美元，预计到2012年市场规模将增长至13.08亿美元，年复合增长率高达17.4%。
因此，LED通用照明成为热点市场。
本文旨在探讨LED通用照明市场不同功率范围及不同电源供电应用的要求，以及适用的LED驱动器及相关元器件，帮助照明设计工程师尽择适合的元器件方案，加快上市进程。
不同功率AC-DC供电LED通用照明应用要求及方案不同功率的交流-直流(AC-DC) LED照明应用所适合的电源拓扑结构各不相同。
如在功率低于80 W的应用中，反激拓扑结构是标准选择；而在讲究高能效的应用中，谐振半桥双电感加单电容(HB LLC)是首选。
安森美半导体提供覆盖宽广功率范围的AC-DC LED照明方案，表1列举了几种典型的安森美半导体AC-DC LED照明方案。
LED驱动电源设计方案
LED驱动电源设计方案LED驱动电源是一种将直流电源转换为LED需要的恒流恒压的电源装置。
在设计LED驱动电源时，需要考虑多种因素，如输入电压范围、输出电流和电压范围、功率因素、转换效率、保护功能等。
本文将提供一个基本的LED驱动电源设计方案，并详细介绍各个部分的设计要点。
1.输入电压范围：LED驱动电源通常需要适应不同的输入电压范围，例如220V和110V交流电。
为了实现这一点，可以使用变压器或者切换电源电路来调整输入电压。
同时，为了保护电路免受过高的电压损害，还需要加入过压保护电路。
2.输出电流和电压范围：不同的LED需要不同的电流和电压来正常工作。
因此，在设计LED驱动电源时，应根据LED的参数确定合适的输出电流和电压范围。
为实现恒流恒压输出，可以采用开环控制或者闭环控制。
开环控制相对简单，但难以保证输出的准确性和稳定性；闭环控制更精确，但设计和调试难度较大。
3.功率因素和转换效率：功率因素是衡量电路对输入电源有多大功率需求的指标，其为正值时表示电路能够有效利用输入电源，为负值时表示电路对输入电源产生了影响。
为了提高功率因素，可以采用纠正因子控制电路。
同时，为了提高转换效率，可以采用高效率的开关电源结构，如LLC拓扑结构。
4.保护功能：在设计LED驱动电源时，还需要考虑保护功能，以确保电路的稳定和安全。
常见的保护功能包括过流保护、过温保护、短路保护等。
这些保护功能可以通过添加保护元件和设计合理的电路控制策略来实现。
总结起来，设计LED驱动电源需要考虑输入电压范围、输出电流和电压范围、功率因素、转换效率和保护功能等多个方面。
在设计过程中，应根据具体的LED参数和应用需求来选择合适的电路结构、控制策略和保护功能。
同时，还需要对设计电路进行充分的验证和测试，以确保其稳定性和可靠性。
针对不同LED照明应用的电源解决方案
针对不同LED照明应用的电源解决方案
与传统的光源相比，发光()具备众多的优点，如工作低，能效高，很小巧并产生定向光。
它们能够提供极宽广的颜色以及白光，不产生(IR)或紫外(UV)辐射，而且因为它们是固态器件，在机械上很强固，并且不含汞，在恰当设计和用法时能够具有超过5万小时的工作寿命，远长于标准白炽灯的1千小时寿命。
此外，它们还彻低可调光。
这些优点使得LED的应用越来越广泛，如今已拥有众多的应用市场，如建造景观照明、交通信号灯、显示屏、零售、中小尺寸液晶显示屏()背光、汽车和太阳能等，并在街道照明、住所照明乃至中大尺寸LCD背光方面拥有越来越大的进展空间。
高亮度LED对于照明设计、全球能源节约和创新产品具有重大意义，对催生固态照明革命至关重要。
这种革命需要一种整体性的途径，在这其中，LED与电源转换和控制器件以及热管理解决计划和光学器件集成在一起。
如上所述，LED本质上是低电压器件；按照颜色和的不同，LED的正向电压介于不足2 V至4.5 V之间。
此外，LED需要采纳恒定电流来驱动，从而确保获得所需的发光亮度和颜色。
这就需要相应的电源转换和控制解决计划能够适应不同的电源，无论是沟通线路、太阳能板、12 V汽车电池、直流电源或低压沟通系统，甚至是基于碱和镍的电池或锂离子电池。
作为一家全球率先的高能效电源供给商，安森美半导体专注于运用自身的低电压和高电压技术以及在解决计划方面的专长来应对LED照明所濒临的挑战：无论是便携显示产品、汽车内部照明或LED信号灯的镇流器。
在下文中，我们将结合LED照明的多种不同应用，如建造、工业、汽车和便携应用等，研究安森美半导体相应的驱动电源解决计划。
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随着LED技术的发展，LED的应用已经从传统的小功率便携产品背光拓展至中大功率的室内照明、室外照明及手电筒等应用。
根据驱动电源的不同，LED照明通常可以划分为交流-直流(AC-DC) LED照明、直流-直流(DC-DC) LED照明电源以及电池供电的LED手电筒等不同类型，LED灯具及其功率也各不相同，如3 W PAR16、3×2 W PAR20、10 W/15 W PAR30、15 W/22 W PAR38、1 W G13、3 W GU10、1 W MR11、3 W MR16、3 W/9 W/15 W嵌灯、1W-3W阅读灯等。
1，AC-DC LED照明解决方案安森美半导体在AC-DC电源供电的LED照明应用中，提供各种离线控制器及功率因数校正(PFC)控 制器，并配合隔离及非隔离要求提供不同的LED应用方案。
在交流线路电压与LED之间没有物理电气连接的隔离应用中，常见的拓扑结构有反激 (Flyback)及双电感加单电容(LLC)半桥谐振。
不同拓扑结构适合于不同的功率范围或是用于满足特别的设计要求。
例如， 反激拓扑结构是小于100 W的中低功率应用的标准选择，而LLC半桥拓扑结构是大功率和高能效的首选方案。
图1：不同功率范围的隔离型拓扑结构AC-DC LED照明应用中，小功率的LED应用通常以恒流(CC)来驱动，而恒压(CV)功能是在输出开路的情况下作为保护功能。
大功率的LED应用可能需要在电路中增加功率因数校正(PFC)，其中的AC-DC转换与LED驱动两部分电路既可能采用整体式(integral)配置，即两者融合在一起，均位于照明灯具内，也可以采用分布式(distributed)配置，如图2，从而简化安全考虑，并增加系统灵活性。
图2：大功率LED驱动的分布式(distributed)配置结构从应用的具体功率范围来看，AC-DC LED照明的电源方案应用主要包括：1 W-8 W：G13/GU10/PAR16/PAR20照明8W -25 W：PAR30/PAR38照明50 W-300 W：区域照明1) 1 W-8 W AC-DC LED照明应用这类应用要求的输入电压为90至264 Vac，能效达80%，同时提供短路保护、过压保护等保护特性，并提供350 mA、700 mA恒流，应用领域包括G13、GU10、PAR16、PAR20及嵌灯(downlight)等。
这 类应用中可以采用安森美半导体的NCP1015自供电单片开关稳压器。
这颗器件集成了固定频率(65/100/130 kHz)电流模式控制器和700 V的高压MOSFET，提供构建强固的低成本电源所需的全部特性，如软启动、频率抖动、短路保护、跳周期、最大峰值电流设定点及动态自供电功能(无需辅助 绕组)等。
图3显示的是NCP1015在隔离型1 W-8 W范围AC-DC LED照明应用的电路示意图。
值得一提的是，NCP1015同样可用于非隔离型(电路中不含高频变压器)1 W-8 W范围的AC-DC LED照明应用，电路中可以采用抽头(tapped)电感来提高MOSFET工作的占空比，并改善系统能效及电路性能。
图3：安森美半导体8 W LED驱动应用电路示电图(输入电压为85至264 Vac)2) 8 W-25 W AC-DC LED照明应用美国能源部(DOE)“能源之星”(ENERGYSTAR?)固态照明(SSL)规范中规定任何功率等级皆须强制提供功率因数校正(PFC)。
这标准适用于一系列特定产品，如嵌灯、橱柜灯及台灯，其中，住宅应用的LED驱动器功率因数须大于0.7，而商业应用中则须大于0.9。
但这项标准属于自愿性标准，即可以选择不遵从或是遵从。
相 应地，在8 W-25 W AC-DC LED照明应用中，我们考虑两种情况，一种是应用没有功率因数要求，即不需采用PFC控制器，另一种是要求采用PFC控制器。
在不需要PFC的应用中，我 们假定输入电压规格为90~132 Vac或180~264Vac(或通用输入)，能效达85%，提供短路保护及开路保护等保护特性，输出电流为350 mA、700 mA及1 A恒流，相应地可以采用安森美半导体的NCP1028或NCP1351。
其中，NCP1028是一款增强型单片开关稳压器，适用于在通用主电源输入的应用 中提供数瓦至15 W的输出功率。
NCP1028的导通阻抗比NCP101x更低，提供800 mA峰值电流，具备NCP101x的诸多特性，此外还提供过功率保护、内置斜坡补偿及输入欠压保护等特性。
NCP1351则是一款固定导通时间、可变关闭 时间脉宽调制(PWM)控制器，适用于成本至关重要的低功率离线反激开关电源应用。
这颗器件支持频率反走，还具有闩锁输入、自然的频率抖动、负电流感测及 扩展的电源电压范围等特性。
图4显示的是90至264 Vac输入条件下基于NCP1351的8 W-25 W LED照明方案。
图4：基于NCP1351的8 W至25 W AC-DC LED照明应用电路示意图。
需要PFC的8 W-25 W AC-DC LED照明应用中，假定输入电压规格为90至264 Vac，功率因数高于0.9，能效达80%，提供短路及过功率保护，输出电流同样有350 mA、700 mA和1 A等不同选择。
在这类应用中，可以采用安森美半导体的NCP1607或NCP1608 PFC控制器。
NCP1607是一款高性价比的临界导电模式(CrM) PFC控制器。
这颗器件与业界标准引脚完全兼容，简化工程师的设计。
可调节的过压保护(OVP)及环路开路保护等功能也增强了设计灵活性及强固性。
图5展 示的是NCP1607/NCP1608在85至135 Vac或185至264 Vac输入条件下的LED照明应用方案。
图5：基于NCP1607/8 PFC控制器的8 W-25 W AC-DC LED照明应用示意图3) 功率高于50 W的AC-DC LED照明应用在功率50 W到300W的AC-DC LED应用广泛用于街道照明及大功率区域照明应用中，可以采用不同的LED驱动方案，假定其输入电压规格为90至264 Vac，功率因数高于0.95，能效达90%。
此类应用可以采用下述不同方案，适合不同应用要求：NCP1652：改进型单段式PFCNCP1607/8+NCP1377：临界导电模式PFC+准谐振电流模式PWMNCP1607/8+NCP1396：临界导电模式PFC+半桥谐振LLCNCP1901：最新型两段式(PFC+更高效率半桥谐振LLC)例如，在50 W-150 W的AC-DC LED应用中，既可以采用NCP1652这样的改进型单段式PFC控制器，也可以结合采用NCP1607/8 PFC控制器及NCP1377准谐振(QR)模式PWM控制器。
其中，NCP1377结合了真正的电流模式调制器和退磁检测器，确保任何负载/线路条件下 提供完整的CrM工作，并确保最低的漏电压开关(准谐振工作)。
NCP1652驱动带有可编程死区时间的信号，支持有源钳位或同步整流，提供优化的能效。
这颗器件还具有输入欠压保护、过压保护、过流保护等保护特性，支持频率抖动、跳周期及临界导电模式(CrM)/不连续导电模式(DCM)工作。
基于 NCP1652、采用85至135 Vac或185至264 Vac输入的50 W-150 W AC-DC LED方案的示意图如图6所示。
图6：基于NCP1652单段式PFC控制器的50 W-150 W AC-DC LED方案。
50 W以上功率的AC-DC LED照明应用如果需要更高能效的LED电源， 则需要高能效的LED照明拓扑结构，往往从反激式拓扑结构转向谐振半桥拓扑结构，以充分发挥零电压开关(ZVS)技术的优势。
NCP1396及 NCP1901均是安森美半导体开发的LED电源用高能效半桥谐振方案。
图7显示的是基于NCP1901的最新型PFC+谐振半桥LED驱动器方案，输入 电压为90至264 Vac，功率100 W至300 W，其中半桥段工作在固定频率以及固定占空比，用于降低开关损耗。
2，DC-DC LED照明方案采用DC-DC电源供电的LED照明应用中，常见具体应用包括1 W-3 W MR11/MR16降压LED灯泡、1 W-20 W升压LED驱动器和20 W-60 W大功率LED驱动器。
其中，在1 W-3 W DC-DC LED照明应用中，可以采用安森美半导体的CAT4201降压LED驱动器，这颗器件兼容于12 V及24 V系统，提供达350 mA的LED驱动电流，能够在24 V系统中驱动7个串联的LED，能效高达94%。
这颗器件采用有专利的开关控制架构，帮助降低系统成本，支持CrM工作并提升能效。
CAT4201还提供 限流、热保护及LED开路保护等全面的保护特性。
这颗器件在1 W-3 W DC-DC LED应用中的电路示意图如图8所示。
而在功率范围达1 W-20 W的DC-DC升压LED应用中，可以采用安森美半导体的NCP3065/6或NCV3065/6(汽车应用版本)降压、升压、单端初级电感转换器 (SEPIC)及逆变多模LED驱动器，并选择其中的升压电路模式。
另外，功率范围达20 W-60 W的DC-DC降压LED应用中可以采用安森美半导体的NCP1034同步降压PWM控制器。
3，LED手电筒驱动方案手电筒DC-DC LED照明方案包括升压型及降压型两种。
1 W-3 W的升压型DC-DC LED 手电筒应用中可以采用带真关闭功能的NCP1421升压DC-DC转换器，而1 W-3 W 的降压LED手电筒应用中可以采用NCP1529低压降压转换器，二者的应用示意图见图9。
图9：基于NCP1421及NCP1529的LED手电筒升压和降压方案4，总结安森美半导体是全球领先的高性能、高能效硅方案供应商，提供涵盖1 至数百瓦功率范围的LED照明驱动及PFC解决方案。
无论是采用AC-DC电源、DC-DC电源或是LED手电筒所采用的电池的LED照明驱动器，安森美 半导体都能提供给客户对低成本、高性价比、高能效或是选择是否需要PFC的不同要求的LED照明驱动器方案。