LED的诸多长处已经使个慢慢代替白炽灯、荧光灯等传统光源，在小功率应用上越来越多地涌如今我们日常工作生活中，而在我们传统定义的20至400瓦的中高功率照明范围内，荧光灯、高强度气体放电灯照样主流。但跟着大年夜功率LED产品的赓续推陈出新，模块化的LED灯条、大年夜阵列LED等产品的出现，公路、体育馆、户外大年夜型举措措施等须要大年夜功率照明的应用处景中也越来越多出现LED产品的身影。

LED照明电路相对设计简单、能集成控制、可便利实现调光、能有效降低电力消费，所以在强调智能、绿色照明的今天，中高功率LED产品慢慢替代高强度气体放电灯（HID）等传统光源已经是大年夜势所趋。但我们也看到模块化的LED灯条和阵列对电源驱动的请求不尽雷同，若何为中高功率LED照明产品供给靠得住、高效、灵活的驱动电源筹划是设计人员常面对的挑衅。安森美半导体积极推动高能效立异，充分应用在电源范畴的丰富经验，供给给用于LED照明不合的范畴。而针对中大年夜功率LED照明应用的不合需求，安森美半导体供给功率因数校订(PFC）控制器、准谐振及固定频率的反激控制器和开关稳压器、集成MOS的降压控制器、半桥驱动及LLC控制器、次级端控制器、集成PFC及PWM的组合控制器等多种控制器及其筹划等，以知足不合电路拓扑设计的不合需求。

单段式功率因数校订(PFC)筹划

功率因数校订(PFC)可有效改良高谐波分量给电源线、断路开关、电力举措措施带来的压力。PFC控制器一般可以分为单段式和多段式（常见两段式）两种构造。单段式（如图1所示）可直接电流驱动，只需单个开关及磁性元件，缺点则是100/120Hz纹波，MOSFET应力更大年夜，占空比更大年夜，功率限制在100-150W。

图1.单段式PFC构造示意图

典范的单段式PFC LED驱动筹划有如安森美半导体的NCL30000。这器件应用临界导电模式(CrM)反激架构，以单段式拓扑构造供给高功率因数设计。安森美半导体基于NCL30000构建的25 W高功率因数单段式LED驱动器参考设计接收90-305Vac宽输入电压范围，能效高于87%，输入电流总谐波掉真(THD)小于15%，功率因数(PF)大年夜于0.97，输出功率25W(Vf=36Vdc)，LED电流700mA±4%，最大年夜LED电压44Vdc。安森美半导体还推出了单段式持续电流模式(CCM) PFC LED驱动器NCL30001，可以设备为恒流驱动器或固定输出电压驱动器，合适40W到150W LED照明设计。

除了上述单段式筹划，设计人员还可以根据应用需求选择传统的两段式（PFC段+DC-DC转换段）筹划（如图2所示）。前段PFC的功能一方面实现输入电流整形以减小输入电流谐波，另一方面将输入交换电压转换为稳定的直流电压（变更范围一般为380V-400V），后段的DC-DC转换器实现隔离和变换，将稳定直流电压变换为所须要的电压，平日可以用反激、LLC或者降压实现，其长处是易于扩大功率和尺寸，易于供给次级端偏置电源，但响应会带来成本上的晋升。

图2.两段式PFC构造示意图

具体而言，两段式筹划中的PFC段可选用的┞菲握器包含NCP1605、NCP1611/ NCP1612/ NCP1615、NCP1631、MC33262/NCP1607/NCP1608、NCP1653/ NCP1654、NCP1652A/ NCL30001等等。

个中，NCP1605是加强型高压、高能效待机模式功率因数控制器，工作在固定频率非持续导电模式(DCM)和/或临界导电模式(CrM)。NCP1605可以或许作为PFC主控端工作，确保电源的第二段仅在安然前提下启动。它集成跳周期功能，将待机损耗降到最低。

NCP1631则是安森美半导体推出的一款单芯片2订交错式PFC控制器，可以替代2颗NCP1601，驱动2个PFC歧路，供给接近1的高功率因数。

采取传统的CrM/BCM控制时，负载削减时开关频率上升，轻载时控制器可能进入“突发的调频模式”，产生噪声；采取电流控制频率反走(CCFF）控制时，负载减小时开关频率减小，降低噪声，轻载时控制器频率较低，可在高于可听频带的频率钳位，极轻载时采取跳周期模式工作，可以封闭以晋升更好的THD，谷底导通进一步晋升能效，减小电磁干扰(EMI)（如图3所示）。NCP1611/NCP1612基于立异的CCFF架构，在PFC电感电流跨越设定值瓯，电路平日工作在临界导电模式(CrM)，而当电流低于预设值瓯，将开关频率线性降低至约20 kHz，此时电流为零。NCP1615同样基于CCFF架构，当电流在预设程度以下时，NCP1615芯片的┞菲握频率会线性衰减到26KHz。

NCP1398作为第五代高机能LLC串联谐振控制器，工作频率可以大年夜50kHz高至750kHz，可调节最小开关频率精度达到±3%，可调节逝世区时光，带外部可调节软启动，周详及高阻抗输入欠压保护，用于过温或过压等严重故障前提下闩锁输入脚，基于准时器的可主动恢复过流保护，闩锁输出短路保护，on/off控制封闭输入脚，跳周期模式，带可调节迟滞，Vcc工作电压达20V，共集电极光耦连接，简化Oring控制，内置过温封闭，600V半桥驱动器，带1A/0.5A汲/源驱动才能，NCP1398B还供给反馈环路开路保护。

图5.高压DC-DC次级端LLC串联谐明示意图

组合控制器筹划

NCL30051是一款PFC及谐振半桥组合控制器，这器件集成了一个CrMPFC控制器及一个半桥谐振控制器，并内置600 V驱动器，针对离线电源竽暌功用进行了优化，采取SOIC16封装，具备了所有实现高能效、小外形设计所需的特点。比拟传统门路的CrM PFC+LLC经由过程改变LLC频率来控制功率，NCL30051则是改变PFC大年夜电容电压来控制功率，局限在于大年夜电容电压的动态范围，长处则是简化了固定电压LED驱动器设计。

两段式PFC + DC-DC转换筹划

总结