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(多图) 符合“能源之星”固态照明要求的离线高功率因数TRIAC调光LED驱动器参考设计

安森美半导体: EDN China?? 2010年06月03日 ?? 收藏0

  这GreenPoint?参考设计的详细设计过程参见安森美半导体另行提供的NCL3000数据表及两篇设计笔记,参见参考资料[2]至[5]。

基于NCL30000的单段式CrM反激LED驱动器GreenPoint

图1:基于NCL30000的单段式CrM反激LED驱动器GreenPoint?参考设计简化框图。

  4)测试结果

  测试结果显示,这参考设计的性能超过了表2中所列的全部设计目标,参见图2(详见参考资料[1])。图2显示了90到135 Vac线路电压范围下LED驱动器的功率因数和输入电流总谐波失真,可以看出这参考设计的功率因数很高(超过商业照明0.9的最低功率因数要求),总谐波失真低(<20%)。图3显示了不同负载条件下的LED能效。将25%、50%、75%和100%四个工作点下的能效作平均计算,可得出总平均能效为80.7%;而在50%至100%负载的关键工作区域,能效范围为81.1%至82%。这不仅超越本参考设计定下的80%能效目标,还超过了EPS 2.0标准对15 W电源79.1%的能效要求。损耗来源中包含输入EMI段支持TRIAC调光所需的15欧姆限流电阻的能耗。

90至135 Vac输入线路电压条件下的功率因数和总谐波失真

图2:90至135 Vac输入线路电压条件下的功率因数和总谐波失真。

输入电压为115 Vac时不同负载条件下的能效

图3:输入电压为115 Vac时不同负载条件下的能效。

  总结:

  要设计满足下一代固态照明产品所有要求的离线LED驱动器存在不少挑战。本参考设计文档显示,安森美半导体基于NCL30000的单段式CrM TRIAC调光LED驱动器GreenPoint?参考设计达到了所有关键性能指标,如“能源之星”1.1版商业及住宅应用固态照明功率因数要求,甚至是代为参考的2.0版外部电源在关键负载条件下的能效要求。这参考设计还为系统开发人员提供灵活性,使他们能够升高或降低功率,满足不同功率应用的要求。这种途径让设计人员能够灵活应对LED光效提升,便于他们设计LED数量更少但仍提供预期光输出的灯具。

  参考资料:

  1、《离线高功率因数TRIAC调光LED驱动器GreenPoint?参考设计》,安森美半导体,www.onsemi.com/pub/Collateral/TND398-D.PDF

  2、《NCL30000数据手册》,安森美半导体,www.onsemi.com/pub/Collateral/NCL30000-D.PDF

  3、《配置NCL30000用于TRIAC调光》,安森美半导体,www.onsemi.com/pub/Collateral/AND8448-D.PDF

  4、《NCL30000单段CrM反激LED驱动器电源段设计指引》,安森美半导体,www.onsemi.com/pub/Collateral/AND8451-D.PDF

  5、《NCL30000评估板手册》,安森美半导体,www.onsemi.cn/pub_link/Collateral/NCL3000LED2GEVB-D.PDF

  6、“能源之星”1.1版固态照明要求,www.energystar.gov/index.cfm?c=new_specs.ssl_luminaires


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