????LED以其壽命更長、優異的色彩組合、節能及符合環保要求,已成為照明革命的關鍵動力。近年來,LED成為了增長速度最快的半導體市場之一,5年年復合增長率達到19.3%,預計2013年市場總值可達124億美元,見圖1。
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圖1:LED市場增長動力及趨勢
高亮度LED的光輸出、能效及成本正在迅速改善,使其應用范圍不斷擴大。根據LED的工作電壓可以劃分為三個功率等級:0.9V至7V(手機和移動設備)、7V至60V(汽車和LCD背光)和60V至700V(通用照明)。這當中市場成長潛力最大的是汽車、LCD背光和通用照明。汽車應用主要包括氖燈替代、應急車輛燈、組合尾燈、儀表盤照明、信息娛樂、內部照明、中央高位剎車燈、前照燈、停車燈等;LCD背光主要包括大屏幕液晶電視、中等屏幕的筆記本、GPS、相框、上網本等;通用照明主要有離線LED驅動器/鎮流器、街道/區域照明、替代燈泡、替代熒光燈、交通信號燈、工作照明、景觀照明、建筑物照明等。不難看出,今后LED照明將逐步進入到更多的應用領域。
安森美半導體的高能效LED照明方案
利用先進技術以更少電能執行相同甚至更多的任務,進一步提升能效一直是安森美半導體不懈的追求。安森美半導體針對高能效LED應用開發了豐富的產品及方案,可以應對LED照明應用的多種挑戰,如提高功率密度、實現功率因數校正、提高整體可靠性、輸入電源范圍更寬、滿足空間受限及特定照明要求(如三端雙向可控硅開關元件(TRIAC)調光)等。
安森美半導體寬廣的產品范圍涉及AC-DC電源IC、DC-DC驅動器、CCR穩流器、CCCV控制、HV-FET、整流器、數字接口、環境光傳感器、保護、電力線載波(PLC)調制解調器等。
安森美半導體不斷創新并推出LED通用照明應用方案,充分體現了高能效、創新及強固的特性。
·中低功率LED照明應用
在中低功率LED照明應用方面,MR16燈泡很有典型性,其設計挑戰在于在不同交流電壓條件下提供較平坦的輸出電流,且在不同直流條件下提供出色的能效。安森美半導體的降壓-升壓型NCP3065開關穩壓器采用針對AC-DC轉換的橋式整流器,具有寬輸入和輸出工作電壓、穩定的輸出電流。NCP3065可配置為降壓-升壓滿足輸入電壓與輸出電壓有交疊的要求,并有開路和短路LED保護功能,可通過12 Vac電子變壓器/墻壁調光器調光。NCP3065的內部參考電壓微調至2%,從而在即便是輸入電壓、LED正向電壓和電感容限的寬變化范圍下,都能提供極精確穩定的電流。
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圖2:采用NCP3065的MR16 LED燈泡電路和參考設計
還有一款MR16 LED方案是用于降壓型應用的NCL30100,它是能效大于95%的LED驅動器控制器,開關頻率高達700kHz,不需要輸出電容,Vcc工作范圍從6.35至18 V,可以驅動一個或多個大功率LED,主要用在MR16 LED照明、環境燈照明、太陽能LED、交通照明、室外照明和LED光條等應用。其PCB非常小巧,可以裝入MR16燈的燈座內。NCL30160的遲滯控制特性可在負載瞬期間提供快速的回應,無需小型信號控制環路補償元件。保護特性包括可利用電阻設定LED電流、LED短路保護、欠壓鎖定及熱關閉。
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圖3:采用NCL30100的MR16 LED燈泡電路和參考設計
安森美半導體的其他LED驅動器還包括帶PFC、兼容TRIAC調光的離線式驅動器NCL30000,可在5至15 W輸出功率的低電平條件下達到80%以上的能效(典型值83%),適合LED驅動器/鎮流器、嵌燈/聚光燈/戶外照明使用;用于LED照明的AC-DC隔離電源方案,分別適用于3至8 W低功率照明、8至40 W嵌燈及PAR燈泡,以及40至125 W建筑物及區域照明和50至300 W高能效LED街道照明。