安森美半导体高能效AC-DCLED通用照明专业技术方案拓宽您的设计选择

1、安森美半导体高能效AC-DC LED通用照明方案拓宽您的设计选择 - 电气论文安森美半导体高能效AC-DC LED 通用照明方案拓宽您的设计选择在节能、环保及全球LED 照明迅猛增长的趋势下，LED 球泡灯等已几乎家喻户晓，而随着相关技术的进步，LED 成本及性能水准已大幅提升。安森美半导体专注于运用在电源管理方案方面的专知和技术，克服固态照明的挑战，提供 LED 照明应用的完整方案，涵盖高低功率因数、隔离或者非隔离拓扑结构、调光以及非调光的应用等，并利用在工业应用的经验和专长，不断开拓新兴的智能照明市场，推出有线及无线通信系列产品（PLC 、KNX ）、环境光及无源红外（ PIR）传感器、以

2、太网供电(PoE) 控制器等，满足不同的应用需求，推动 LED 照明市场的发展和进步。本文将重点介绍安森美半导体近期于AC-DC通用照明新增的产品系列及智能照明方案。功率因数校正 (PFC) 初级端控制 LED 驱动器针对筒灯、线性管 /LED 灯泡替代、电子控制装置、LED 照明引擎及智能照明等要求高功率因数、低谐波失真的最高60 W 功率的单段式设计应用，安森美半导体推出LED 驱动器系列 NCL30085 、 NCL30086 、 NCL30088 ，利用 PFC 初级端电流控制算法，当采用准谐振(QR) 模式工作时提供高能效。以NCL30088为例，它支持隔离反激、降压- 升压、单端初

3、级电感转换器(SEPIC)拓扑结构，功率因数 (PF) 典型值高于 0.98 ，无需光耦，能单独从初级端实现精密稳流 ( 精度典型值±2%)提供，线性前馈补偿， 宽 VCC 范围支持宽正向电压应用，低启动电流典型值13 uA ，可工作于 -40 至 125 的宽工作温度范围，基于负温度系数 (NTC) 的电流热反走可防止LED 驱动器在恶劣环境下过热，并内置一系列强固的保护特性，包括：LED 串开 / 短路保护、逐周期限流、输出二极管短路保护、 VCC 偏置电压和欠压保护、电流感测电阻短路保护及自动恢复或闩锁故障处理。而NCL30086 “可智能调光”，支持以控制平均LED 电流的单

4、个输入进行模拟 / 数字脉宽调制 (PWM) 调光，与非调光的 NCL30088相辅相成。NCL30088应用示例高达 20 W 的降压 - 升压驱动器用于LED线性灯管 NCL30088作为降压 - 升压驱动器用于高达20 W 的 LED 线性灯管时，交流输入电压范围90-305 Vac ，正向电压范围 90-180 Vdc ，提供 100 mA输出电流， PF 大于 0.98 ，总谐波失真 (THD)典型值 5% ，能效高达 91% 。NCL30085 应用示例 达 10W 的隔离型 3 步线性可调光驱动器用于灯具图 3 ：NCL30085 的评估板和 3步调光图示 NCL30085 作为

5、隔离型可调光驱动器用于灯具时，通过切换开关导通/ 关断提供 3步对数调光： 75% 、25% 、5% ，交流输入电压范围90-265 Vac，正向电压范围14-28 Vdc ，输出电流 350 mA ，功率因数大于0.98 ， THD典型值 10% ，能效高达 85% 。高功率因数反激式LED 驱动器 NCL30060为确保当工作在临界导电模式(CrM)时在宽范围输入电压和输出功率提供接近1 的功率因数，安森美半导体推出高功率因数反激式LED 驱动器NCL30060 ，该器件采用恒定导通时间的PWM控制方法，可支持大于 50 W的功率范围。次级端反馈控制支持诸如隔离型1-10 V调光、宽正向电

6、压范围或要求 LED 模块热反馈的应用，典型用于 LED 驱动器、光源和灯具及电子控制装置等中等功率单段式设计应用。 NCL30060 支持达 700 V 的高压启动， 提供高功率因数及低 THD ，宽 Vcc 范围，提供直接的光耦反馈连接，集成12V 门极驱动钳位和自动恢复 / 闩锁故障选项等功能，并内置初级端过流、输出过压、绕组短路、输出整流器短路、输出短路、欠压等强固的故障保护。安森美半导体还为该器件提供辅助设计工具和支持，包括NCL30060LED1GEVB评估板、EVBUM2240/D评估板手册及基于MicrosoftExcel?的设计工具。 评估板支持90-305Vac 的输入电压

7、范围， 10-41V 的正向输出电压范围，提供700 mA恒定的输出电流和高达25 W的输出功率，支持 1-10 V 或 PWM调光，THD 小于 10% ，能效高达 88% 。高功率因数低纹波两段LED 驱动器 NCL30030安森美半导体的NCL30030针对高棚灯、路灯和停车场照明、槽形灯具替代、高压气体放电灯(HID)替代、舞台灯光等大功率照明应用，高度集成CrMPFC 及 QR 反激控制器： PFC 段利用独特的乘法器结构提供低THD ，而QR 控制器利用专有谷底锁定系统提速，并随着功率减小降低开关频率，以提供高达 90%的能效。可提供故障控制引脚用于可编程的热关断，且可使用专用引脚

8、禁用PFC。NCL30030支持 700V 高压启动，提供高达30 V 的宽 Vcc 范围，内置强固的保护组合，可进行自动恢复故障处理。安森美半导体为NCL30030提供 NCL30030LEDGEVB评估板，支持90-305 Vac的输入电压范围、 60-210 V的正向输出电压范围、700 mA的输出电流和高达150 W的输出功率。智能照明智能照明通过通信及传感技术，实现远程控制（导通或关断，调光或改变色彩）及监测（远程诊断） ，从而以更少电能执行相同或更多任务，达到提升能效、节能的目的。(一)通信1.PLC 调制解调器 / 电力线驱动器电力线组成了全世界最大的铜基础设施，电力线通信(PL

9、C) 已成为用为主要通信及控制链路的符合逻辑的途径。使用 PLC 调制解调器可实现双向通信，以构成完全联网的智能系统。安森美半导体提供PLC 调制解调器 NCN49599 、NCN49597用于智能电网、AMIS49587用于智能电表，以及功率放大器NCS5651用作驱动。NCN49597基于 ARMCortexM0内核微控制器（ MCU ），同时支持AC 及 DC 工作，每通道最大波特率达4.8k ，支持 A、B、C 及 D 波段，且提供可编程软件，而NCN49599在 NCN49597基础上还集成 1.2 A 、两段式功率放大器。 AMIS-49587基于 ARM7 MCU ，仅支持 AC

10、 工作，每通道最大波特率为 2.4k ，支持 A、B 波段。这些调制解调器都采用领先的扩频型频移键控（ SFSK）技术，嵌入 MAC+PHY ，提供极低能耗。2.KNX 收发器KNX是基于OSI 的标准化 (EN 50090,ISO/IEC14543)网络通信协定，用于智能楼宇。 KNX网络基于现有双绞线， 使用 KNX 收发器来通信。 KNX承接及融合了此前的三个标准：欧洲家用系统协定 (EHS)、BatiBUS及欧洲安装总线 (EIB 或 Instabus) ， 并支持 EN50090欧洲标准、 ISO/IEC14543-3国际标 准、 GB/Z20965中国标准、 ANSI/ASHRAE

11、135美国标准等开放标准。KNX 收发器可连接电路及传感器，为建筑物内9600波特 KNX 双绞线 (TP) 总线提供温度及亮度控制，而 TP 总线可提供数据通信及电源。安森美半导体的 KNX 收发器 NCN5120 集成 20 V 稳压器和两路 DC-DC 转换器，提供 3.3 V 固定电压和 3.3 V-21 V 的调节电压，用于照明控制、遮光和百叶窗控制、供暖、通风、访问控制和远程控制，集成度高、物料单成本低。(二)传感1. 运动检测器无源红外控制器 (PIR)针对照明及占用情况传感市场，安森美半导体推出PIR NCS36000 ，可放大和调理源自PIR 传感器的信号。该器件的工作电压为

12、3.0 V 5.75 V ，集成低噪声双级放大器，并集成电压参考以驱动传感器，内部振荡器带外部电阻电容，支持单/ 双脉冲检测，数字滤波器可将故障告警减至最少，可直接驱动LED 及继电器。客户可定制数字滤波和模拟工艺，灵活且物料单(BOM)成本比可相比拟的分立元件方案更少，适用于配合宽范围的占用情况传感器。2. 环境光及距离传感器安森美半导体提供NOA1212、NOA1305环境光传感器及NOA3302环境光及距离传感器。该系列器件可根据EEPROM 灵活定制，具 0.0125流明检测，带可定制的滤波( 即适光性光回应 )，提供暗电流及温度补偿、最低的平均每分辨率位的能耗，其高速模式I2C 接口在断电期间对总线工作没有任何影响。( 三) 以太网供电 (PoE) 控制器安森美半导体提供NCP1080 、 NCP1081 、NCP1082 、NCP1083 、NCP1090 、NCP1091 、 NCP1092 、 NCP1093 、NCP1094用于 PoE 应用，以 NCP1083为例，它集成完全兼容的PoE 和 DC-DC控制器，可用于驱动 LED灯，而 LED 灯可通过 PoE 远程控制。当以太网线缆上通电时， NCP1083支持正常的 PoE 工作。而在以太网线缆