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內容描述：	根據具體應用的不同，LED可能會采用不同的電源來供電，如交流線路、太陽能板、12 V汽車電池、直流電源或低壓交流系統，甚至是基于堿和鎳的電池或鋰離子電池等。
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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	<P align=right>——南京北方慧華光電有限公司</P> <P>    根據具體應用的不同，<SPAN class=hrefStyle>LED</SPAN>可能會采用不同的<SPAN class=hrefStyle>電源</SPAN>來供電，如交流線路、<SPAN class=hrefStyle>太陽能</SPAN>板、12 V汽車電池、直流電源或低壓交流系統，甚至是基于堿和鎳的電池或鋰離子電池等。 </P> <P>　　<STRONG>1)采用交流離線電源為LED供電</STRONG></P> <P>　　在采用交流離線電源為LED供電的應用中，涉及到眾多不同的應用場合，如電子鎮流器、熒光燈替代、交<SPAN class=hrefStyle>通信</SPAN>號燈、<SPAN class=hrefStyle>LED燈</SPAN>泡、街道和停車照明、建筑物照明、障礙燈和標志等。在這些從交流主電源<SPAN class=hrefStyle>驅動</SPAN><SPAN class=hrefStyle>大功率LED</SPAN>的應用中，有兩種常見的電源轉換技術，即在需要電流隔離(galvan<SPAN class=hrefStyle>ic</SPAN> isolation)時使用反激轉換器，或在不需要隔離時使用較為簡單的降壓拓撲結構。</P> <P>　　在反激轉換器方面，根據輸出<SPAN class=hrefStyle>功率</SPAN>的不同，可以采用<SPAN class=hrefStyle>安森美</SPAN><SPAN class=hrefStyle>半導體</SPAN>的不同反激轉換器。例如，安森美半導體的NCP1013適合于功率高達5 W(電流為350 mA、700 mA或1 A)的緊湊型設計應用，NCP1014/1028可以提供高達8 W的連續輸出功率，而NCP1351則適合于大于15 W的較大功率通用應用。</P> <P>　　以NCP1014/1028為例，這是安森美半導體推出的離線式<SPAN class=hrefStyle>PWM</SPAN><SPAN class=hrefStyle>開關</SPAN>穩壓器，具有集成的700 V高壓MOSFET，均采用350 mA/22 Vdc變壓器設計及700 mA/17 Vdc配置，輸入電壓范圍為90至265 Vac，具有輸出開路電壓鉗位、采用頻率抖動減少電磁干擾(<SPAN class=hrefStyle>EMI</SPAN>)信號以及內置熱關閉保護等特性，適合于LED鎮流器、建筑物照明、<SPAN class=hrefStyle>顯示</SPAN>器背光、標志和通道照明及作業燈等應用。NCP1014/1028的應用設計示意圖如下面的圖1所示。值得一提的是，這設計具有開路輸出保護功能，會在開路時將輸出鉗位至24 V電壓。在這設計中，電流和開路電壓能夠通過簡單地改變電阻/齊納二極管組合來調整。值得一提的是，如果針對230 Vac交流線路使用另一種可選變壓器，則NCP1014能夠提供高達19 W的功率，NCP1028能夠提供高達25 W的功率。</P> <P align=center><IMG style="WIDTH: 520px; HEIGHT: 333px" height=360 src="/uploadfile/newspic/20110726091735108.jpg" width=599 border=0></P> <P style="TEXT-ALIGN: center">圖1：安森美半導體離線式第二代<SPAN class=hrefStyle>LED驅動</SPAN>器NCP1014/1028的應用示意圖。{$page$}</P> <P>    在照明應用中，如果輸出功率要求高于25 W，LED驅動器則面臨著功率因數校正(PFC)的問題。例如，歐盟的國際電工委員會(IEC)針對照明(功率大于25 W)的要求中具有針對總諧波失真(THD)的規定。而在美國，能源部“能源之星”項目<SPAN class=hrefStyle>固態照明</SPAN>標準中對PFC帶有強制性要求(而無論是何種功率等級)，即針對住宅應用部分要求功率因數高于0.7，而針對商業應用部分要求功率因數高于0.9。這標準屬于自愿遵守的標準，并非強制性要求，但有些應用可能需要良好的功率因數。例如，公營事業機構將推動LED的大規模應用，應用在公用設施級別的LED可望擁有較高功率因數；而且公營事業機構擁有或提供LED街燈服務時，LED是否具有較高功率因數(通常大于0.95)取決于公營事業機構的意愿，如果他們愿意，則相應的LED驅動解決方案必須滿足這方面的要求。</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20110726091853425.jpg" border=0></P> <P align=center>圖2：需要PFC的LED驅動應用中不同架構對比</P> <P>    在這類可能需要采用PFC<SPAN class=hrefStyle>控制器</SPAN>的應用中，傳統的解決方案是PFC控制器+PWM控制器的兩段式方案。這種方案支持模塊化，且認證簡單，但在總體能效方面會有折衷，如假設交流-直流(AC-DC)段的能效為87%至90%，直流-直流(DC-DC)段能效為85%至90%，則總能效僅為74%至81%。隨著LED技術的持續改進，這種架構預計將轉化為更加優化、更高能效的方案。根據要求的不同，有多種可供選擇的方案，如：PFC+非隔離降壓、PFC+非隔離反激或半橋LLC、NCP1651/NCP1652單段式PFC方案。 </P> <P>    另一方面，如上所述，在不需要隔離的應用中，可以采用較為簡單的降壓拓撲結構，這種結構所使用的<SPAN class=hrefStyle>電感</SPAN>比變壓器小得多，而且只需要很少的<SPAN class=hrefStyle>元件</SPAN>來實現這種解決方案。這種架構采用的是峰值電流控制(PCC)模式，工作在深度連續導電模式(CCM)。這種架構具有多種優勢，如可以消除使用大電解輸出電容、具有“良好”穩流的簡單控制原理，以及能夠充分利用安森美半導體的動態自供電(DSS)技術能力來直接從交流線路為驅動器供電。圖3顯示的是安森美半導體NCP1216 PWM電流模式控制器的應用設計示意圖。{$page$}</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20110726092000413.jpg" border=0></P> <P style="TEXT-ALIGN: center">圖3：采用峰值電流控制的NCP1216非隔離型離線式LED驅動應用。</P> <P>    它充分利用高壓工藝技術的優勢，從交流主電源直接為控制器供電，進一步簡化了電路。這設計適合120 Vac條件，若要用于230 Vac條件，則需要變更少許元件，如功率FET和電容。由于這是一種非隔離型AC-DC設計，所以存在高壓。而且這是一項浮動設計，IC和LED并非對地參考。在對器件進行供電之前，LED必須連接至電路板。 </P> <P>　　對于這類降壓控制方式而言，當控制的LED數量減少時，它的一項局限就會出現，因為這時占空比會變得極窄。而且開關控制器在電流被感測到之前會有200至400 ns的前沿消隱電路。在這種情況下，必須降低開關頻率來適應正常操作，并通過半波整流輸入電路將電壓保持在最低值。在這種方法中，基本架構能夠通過元件修改來輕易擴展，從而也能驅動更長的LED串。</P> <P> 　　<STRONG>2)采用寬輸入范圍的直流-直流(DC-DC)電源為LED供電</STRONG></P> <P>　　有一系列<SPAN class=hrefStyle>高亮度LED</SPAN>應用工作在8至40 VDC范圍的電源，這些電源包括鉛酸電池、12-36 VDC適配器、<SPAN class=hrefStyle>太陽能電池</SPAN>以及低壓的12 和24 VAC交流系統。這類的照明應用眾多，如活動式照明、景觀和道路照明、汽車和交通照明、太陽能供電照明，以及陳列柜照明等。</P> <P>    <STRONG>表1：寬輸入范圍的DC-DC LED應用。</STRONG></P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20110726092036283.jpg" border=0>{$page$}</P> <P>    即使目標是采用恒定電流驅動LED，首先要理解的事件就是應用的輸入和輸出電壓變化。LED的正向電壓由材料特性、結溫度范圍、驅動電流和制造容限決定。憑借這些信息，就可以選擇恰當的線性或<SPAN class=hrefStyle>開關電源</SPAN>拓撲結構，如線性、降壓、升壓或降壓-升壓等。而安森美半導體的NCP3065/3066是一種多模式<SPAN class=hrefStyle>LED控制</SPAN>器，它集成1.5 A開關，可以設置成降壓、升壓、反轉(降壓-升壓)/單端初級電感轉換器(SEPIC)等多種拓撲結構。NCP3065/3066的輸入電壓范圍為3.0至40 V，具有235 mV的低反饋電壓，工作頻率可調節，最高250 kHz。其它特性包括：能進行逐周期電流限制、不需要控制環路補償、可采用所有陶瓷輸出電容工作、具有模擬和數字PWM調光能力、發生磁滯時內部熱關閉等。</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20110726092108115.jpg" border=0></P> <P align=center>圖4：安森美半導體NCP3065在LED恒流降壓控制應用中的示意圖</P> <P>    <STRONG>為LED提供保護</STRONG> </P> <P>　　如前所述，LED是一種使用壽命極長的光源(可長達5萬小時)。除了需要針對具體的LED應用選擇適合的LED驅動解決方案，還需要為LED提供適當的保護，因為偶爾LED也會失效。其原因多種多樣，可能是因為LED早期失效，也可能是因為局部的組裝缺陷或是因瞬態現象導致失效。必須對這些可能的失效提供預防措施，特別是因為某些應用屬于關鍵應用(故障停機成本高)，或是安全攸關的應用(如頭燈、燈塔、橋梁、飛行器、飛機跑道等)，或是在地理上難于接近的應用(維護困難)等。</P> <P>　　在這方面，可以采用安森美半導體的NUD4700 LED分流保護解決方案。圖5是這種分流保護解決方案的應用及原理示意圖。{$page$}</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20110726092150956.jpg" border=0></P> <P align=center>圖5：安森美半導體NUD4700 LED開路分流保護器的應用示意圖</P> <P>    在LED正常工作時，泄漏電流僅為近100 μA；而在遭遇瞬態或浪涌條件時，LED就會開路，這時NUD4700分流保護器所在的分流通道激活，所帶來的壓降僅為1.0 V，將帶給電路的影響盡可能地減小。這器件采用節省空間的小型封裝，設計用于1 W LED(額定電流為350 mA@ 3 V)，如果散熱處理恰當，也支持大于1 A電流的操作。 </P> <P>　　<STRONG>總結</STRONG></P> <P>　　相較于白熾燈等傳統光源，LED具有能效高、壽命長、指向性好等眾多優勢，越來越受業界青睞用于通用照明市場。而LED在通用照明市場的應用涉及多方面的要求，需要從系統的角度去考慮，如光源、電源轉換、LED控制和驅動、散熱和<SPAN class=hrefStyle>光學</SPAN>等。<SPAN style="FONT-FAMILY: Webdings"><</SPAN></P>