基于NCL35076或NCL30076的高能效、高精度、高可靠性的可調光LED照明降壓方案

2021/09/23
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本文主要介紹安森美 (onsemi)的基于NCL35076連續(xù)導通模式 (CCM) DC-DC 降壓控制器的75 W方案和基于NCL30076準諧振(QR)降壓控制器的100 W及240 W方案。兩款方案的典型應用是LED照明系統(tǒng)、模擬/PWM可調光LED驅動器,模擬調光范圍寬,從1%到100%。

安森美專有的LED電流計算技術和內部檢測及反饋放大器的零輸入電壓偏移,在整個模擬調光范圍內進行精確的穩(wěn)流,穩(wěn)流精度在滿載時<±2%,在1%的負載時<±20%。卓越的調光特性可根據(jù)負載情況在CCM (NCL35076)或QR (NCL30076)和非連續(xù)導通模式 (DCM) 間切換,從而確保低的LED電流紋波,以提供更高能效,如重載時工作在CCM (NCL35076)或QR (NCL30076),輕載時工作在DCM。待機模式下待機功耗低。還提供PWM調光以保持恒定的LED色溫。NCL3X076軟啟動功能實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)啟動而無過沖。VDD過壓保護 (OVP)、LED短路保護 (SLP)、過流保護、熱關斷保護 (TSD)等各種保護特性確保高的系統(tǒng)可靠性。其中,NCL35076 CCM 75 W方案具有小外形的優(yōu)勢。而NCL30076 QR 100 W方案,在高壓輸入時的能效高。

圖1:NCL35076 CCM 75 W方案典型應用電路圖

圖2所示的NCL30076 QR 240 W方案采用了安森美的NCL2801CDA PFC驅動器,NCL30076降壓驅動器,NCP10671開關驅動器和一個調光信號控制器。NCL2801CDA是一款電流模式 CrM 升壓PFC控制器,利用安森美的總諧波失真(THD) ?增強技術可在更寬的工作范圍內提供同類最佳的THD 性能。谷計數(shù)頻率折回 (VCFF) 方法優(yōu)化能效和待機功耗。NCP10671 集成固定頻率電流模式控制器與 700 V MOSFET,集成度高,包括軟啟動、頻率抖動、短路保護、跳周期、斜坡補償和動態(tài)自供電(省去輔助繞組)。在標稱負載運行期間,NCP10671 以可用頻率之一(60 或 100 kHz)進行切換。當輸出功率需求減少時,IC 會自動進入跳周期模式以降低待機功耗。保護功能包括:檢測過載或短路事件的計時器,具有自動恢復功能的過壓保護。NCP10671具有優(yōu)化的待機性能,連接輔助繞組或從輸出為 IC 供電,停止 DSS 工作,并幫助將高壓時的輸入功耗降低到 15 mW 以下。

圖2:NCL2801 + NCL30076 QR 240 W方案典型應用框圖

精確的穩(wěn)流和寬模擬調光
另外,NCL35076 CCM 75 W評估板和NCL30076 QR 100 W評估板的穩(wěn)流精度及模擬調光范圍測試條件及結果如下:

NCL35076 CCM 75 W評估板:

VOUT (50/30/10 V),電感值為典型值±20%,溫度 (-10/25/90 oC),測試了27條調光曲線,穩(wěn)流精度在滿載時為± 1.5% ,在1%負載時為±10% ,模擬調光范圍<1% 。

NCL30076 QR 100 W評估板:

VOUT (300/200/100 V),電感值為典型值±15%,溫度 (-10/25/90 oC),測試了27條調光曲線,穩(wěn)流精度在滿載時為± 2% ,在1%負載時為±14% ,模擬調光范圍<1% 。

能效測試
評估板測試條件和能效曲線如下。NCL35076 CCM 75 W評估板在10 V、30 V、50 V的能效可高達92%、96%、超過98%,NCL30076 QR 100 W評估板在100 V、200 V、300 V的能效可分別超過96%、97%和接近98%。

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圖3:評估板能效測試曲線

熱性能測試
我們測試了輸入電壓Vin 60 V,Vout 50 V,Iout 1.5 A,NCL35076 CCM 75 W評估板在工作30分鐘時,熱性能表現(xiàn)佳。輸入電壓Vin 400 V,Vout 300 V,Iout 0333 A,NCL30076 QR 100 W評估板在工作30分鐘時也表現(xiàn)出很好的熱性能。

總結
安森美的基于NCL35076或NCL30076的可調光LED照明降壓方案具有高能效、高精度、高可靠性的優(yōu)勢,模擬調光范圍低至1%,專有的LED電流計算技術和內部檢測及反饋放大器的零輸入電壓偏移使得穩(wěn)流精度在滿載時<±2%,在1%的負載時<±20%,也提供PWM調光以保持恒定的LED色溫。豐富的保護特性確保高的系統(tǒng)可靠性。高能效、智能的LED照明是安森美智能電源的組成部分,將助力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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安森美

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安森美半導體(ON Semiconductor,美國納斯達克上市代號:ON)是應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應商。公司的產(chǎn)品系列包括電源和信號管理、邏輯、分立及定制器件,幫助客戶解決他們在汽車、通信、計算機、消費電子、工業(yè)、LED照明、醫(yī)療、航空及電源應用的獨特設計挑戰(zhàn),既快速又符合高性價比。公司在北美、歐洲和亞太地區(qū)之關鍵市場運營包括制造廠、銷售辦事處及設計中心在內的世界一流、增值型供應鏈和網(wǎng)絡。

安森美半導體(ON Semiconductor,美國納斯達克上市代號:ON)是應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應商。公司的產(chǎn)品系列包括電源和信號管理、邏輯、分立及定制器件,幫助客戶解決他們在汽車、通信、計算機、消費電子、工業(yè)、LED照明、醫(yī)療、航空及電源應用的獨特設計挑戰(zhàn),既快速又符合高性價比。公司在北美、歐洲和亞太地區(qū)之關鍵市場運營包括制造廠、銷售辦事處及設計中心在內的世界一流、增值型供應鏈和網(wǎng)絡。收起

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