為不同 DC-DC LED 照明應用選擇適合的開關驅動器方案

根據頻率及電流的不同，這類應用中可以使用安森美半導體提供不同的LED DC-DC降壓驅動器方案，包括NCL30100控制器、CAT4201穩壓器，以及能夠配置為降壓穩壓器的NCP3065/NCV3065、NCP3066/NCV3066穩壓器及控制器等(見圖2)。這些方案各有其特點。

在LED DC/DC降壓應用中，客戶可以根據應用需要，選擇控制器方案或是穩壓器方案。例如，在MR16燈泡、12V景觀照明、太陽能供電LED照明、線性照明及廣告牌文字電路和標志背光等應用中，可以采用NCL30100控制器。這器件本身并未集成FET，但它支持使用高性價比的N溝道MOSFET作為外部元件，能夠調節電流，并以100%的占空比工作。但這器件電源電壓(VCC)能達18V，需要外部器件以支持較高電壓，且需要用于確定數量的LED設計。

圖3 NCL30100 LED降壓控制器基本應用電路圖

而在12V及24V照明系統、汽車及飛機照明和通用照明等應用中，可以采用CAT4201穩壓器。這器件與NCL30100控制器不同，是集成了MOSFET的完整電源轉換器，采用小型TSOT5封裝，最高電壓36Vdc(可承受40V瞬態電壓)，能驅動總電壓達32V的7顆串聯LED，電源能效高達94%，提供限流及熱保護。但這器件在大多數應用中要求輸出電容，且LED輸出電流限流為最大350mA。

圖4 CAT4201 LED降壓驅動器典型應用電路圖

有些LED應用可能需要支持PWM調光。在這些應用中，可以采用NCP3065和NCP3066，以及相應通過汽車認證的版本NCV3065和NCV3066。NCP3065/6、NCV3065/6是靈活的開關穩壓器，能夠配置為降壓、升壓及降壓-升壓等不同結構。配置為LED降壓驅動器時，能在不采用輸出大電容的條件下工作，支持+40V/1.5A典型峰值開關電流，可以設定350mA、700mA及1 000mA等輸出電流，還能配合調光需求。適合的應用包括汽車及船舶照明、大功率LED驅動器、恒流源、低壓LED照明(景觀、道路、太陽能及MR16替代)等。

2 升壓驅動器方案
如上所述，NCP3065/6、NCV3065/6能夠配置為不同結構，圖5右顯示的是即是配置為升壓結構的應用電路圖。

圖5 NCP3065典型LED降壓應用電路(左)及典型LED升壓應用電路(右)

此外，在需要高能效驅動長串高亮度LED的應用中，可以采用安森美半導體將推出專門用于高能效升壓模式的NCL30131 LED升壓驅動器。這是一款能夠采用N溝道FET的開關升壓控制器，能夠用于構建高能效的LED升壓驅動器。這器件使用電壓模式PWM反饋機制，帶有運算跨導放大器(OTA)。這器件具有高驅動能力，能夠驅動大電流/高能效MOSFET。輸入電壓范圍極寬，介于4.5～28V之間。NCL30131提供300/600/1000kHz開關頻率，提供可編程限流、短路保護、熱關閉、過壓保護及欠壓鎖定等豐富的保護功能。

圖6 NCL30131高能效升壓LED驅動器典型電路圖

3升降壓驅動器方案
典型LED降壓-升壓應用包括以12V交流或12V直流電源驅動包含3～4顆LED的模塊。這種應用中就可以采用配置為降壓-升壓拓撲結構的NCP3065/6控制器，從而滿足輸入電壓與輸出電壓有交迭的應用需求。