如何为不同DC-DC LED照明应用选择合适的高能效驱动器方案？.pdf

在探讨如何为不同DC-DC LED照明应用选择合适的高能效驱动器方案时，首先需要理解LED照明系统的电源管理和驱动器设计的相关知识点。 DC-DC LED照明应用覆盖了非常广泛的领域，包括但不限于移动设备背光、大尺寸LCD背光、汽车内外部照明、通用照明等。在这些应用中，由于输入电压和输出电压的差异，需要使用不同拓扑结构的DC-DC转换器来满足LED的电气特性。 对于DC-DC LED照明应用来说，开关稳压器拓扑结构可以根据输入电压和输出电压的关系分为以下几类： 1. 降压（Buck）型拓扑：这种结构适用于输入电压始终高于LED串最大电压的情况。例如，在使用12V电源驱动单颗1W LED时，因为LED的工作电压小于12V，所以适合采用降压型拓扑。使用降压型拓扑的驱动器方案能够有效降低输入电压至LED所需的工作电压。 2. 升压（Boost）型拓扑：这种结构适用于输入电压始终低于LED串最小电压的情况。例如，在使用5V电源驱动6颗LED时，由于单颗LED的正常工作电压可能在3V左右，6颗串联后的总电压会超过5V，因此需要采用升压型拓扑。 3. 降压-升压（Buck-Boost）或单端初级电感转换器（SEPIC）型拓扑：这种结构适用于输入电压与输出电压存在交迭的情况。例如，12V汽车电池可以用来驱动4颗LED，其中每颗LED的工作电压可能在2V到3.6V之间。在这种情况下，既需要降压也可能需要升压，因此降压-升压型拓扑是适合的选择。 安森美半导体等半导体公司提供的高能效驱动器方案涵盖了多种类型的产品，可以根据特定应用需求选择最适合的方案。例如： - NCL30100控制器：该控制器不内置FET，适用于需要外部N沟道MOSFET的高亮度LED降压应用。它支持100%的占空比工作，适用于多种照明应用，如MR16灯泡、景观照明等。该控制器的电源电压可以达到18V，需要外部器件支持高电压。 - CAT4201稳压器：集成了MOSFET开关的完整电源转换器，适用于需要高电源能效和限流保护的照明应用，如12V和24V照明系统、汽车和飞机照明等。 - NCP3065/NCV3065以及NCP3066/NCV3066稳压器及控制器：这些灵活的开关稳压器可以配置为降压、升压或降压-升压结构。它们支持高电流输出，并能配合调光需求，适合于汽车及船舶照明、大型LED驱动器等应用。 针对高能效升压应用，还可以使用如NCL30131 LED升压控制器等专门的驱动器，它具备电压模式PWM反馈机制和丰富的保护功能，适用于需要驱动长串高亮度LED的场景。 选择合适的DC-DC LED照明驱动器方案需要综合考虑应用类型、输入输出电压要求、工作条件、能效目标以及可能的保护和调光需求等因素。正确选择和应用这些高能效驱动器方案能够显著提升照明系统的整体性能和寿命，同时降低能耗，为绿色照明技术的发展做出贡献。