利用安森美半导体LED驱动器设计高效LED灯串

NCL30161典型应用能效

　　PWM调光功能可以通过DIM/EN脚实现；图6中左图是PWM调光占空比和输出平均电流的曲线，可以看到PWM占空比和输出电流的线性度很好。右图是PWM调光信号高/低时LED电流的变化，可以看到电流的波动范围很小。NCL30161也可以通过在CS脚的R7加入一个直流偏置电压信号来实现模拟调光。这样，施加的模拟电压不同，LED电流就会变化，从而实现模拟调光，如图7。

　　图6：PWM调光

　　图7：模拟调光

　　由于NCL30161是在输入端连接LED串（电流检测在地端）），在连接多串LED时，LED串的阳极可以共用一条母线，LED串连线数为n+1；而上端检测LED电流的方式需要2n的连线数量，如图8。

　　图8：多串LED的连接

　　如果应用的输入电压范围超过芯片的40 V耐压，在要扩展输入电压范围时，可以在Vin端串联电阻或增加线性调节器，图9中使用了一个三极管、一个稳压管和一个电阻，将芯片Vin的电压限定在40 V以下为芯片Vin供电；功率输入部分的电压可以高于40 V，如75 V，如图9。这时，可以选用高耐压的MOSFET来满足高压输入的要求。

　　图9：扩展输入电压

　　NCL30161除了可以实现降压控制之外，还可以实现升压控制，图10是其典型电路。当没有R7时，NCL30161可以在恒流输入状态工作，加入前馈电路R7后可实现恒功率输入升压控制。

　　图10：恒功率输入升压控制

　　NCL30160的不同之处

　　除NCL30161以外，安森美半导体还为驱动大功率LED新推出一款NFET迟滞降压、恒流高亮度LED驱动器NCL30160。这个新一代高能效的解决方案集成了MOSFET，电流提升到了1.5安培，损耗非常低，体积也更小，可最大限度地减少空间和成本，并集成了多种保护功能。

　　这款器件接受6.3 V至40 V输入电压，利用集成的1 A/50 mΩ低导通阻抗内部MOSFET及以100%占空比工作的能力，能够提供能效高达98%的方案。由于集成MOSFET耐压仅为40 V，因此NCL30160只适合于40 V以下输入、1.2 A以下的应用。与NCL30161相同，其最高1.4 MHz的高开关频率使设计人员可采用更小的外部元件，将电路板尺寸减至最小，成本降至最低。图11是NCL30160的内部框图。

　　图11：NCL30160内部框图

　　NCL30160为区域照明及路灯等讲究高能效、高亮度的中大功率LED通用照明应用提供了极佳的方案，同时适用于MR16 LED灯泡等住宅应用。

　　图12是NCL30160连接不同LED数和不同电流时的能效曲线。可以看到，其能效是非常高的。

　　图12：NCL30160典型应用能效

　　安森美半导体还为上述器件提供辅助设计工具和支持，包括Excel表格工具、评估板和24 V LED灯条应用注释。在Excel表格设计工具中，工程师只需要填入输入电压、输出LED的数量、LED的压降和LED的数量，即可自动计算出所需的结果，非常快捷方便。