采用普通的线性稳压器线性LED驱动器是首选的方案

制定一套新型的LED射灯规格接口标准。对LED射灯的外形尺寸、模组分块、参数分档、标准接口等进行规定，LED电源

　　在众多照明应用中，线性LED驱动器是首选的方案，因为它们相对简单，易于设计，且使LED能够以精确的稳流电流来驱动，而无论LED正向压降（Vf）或输入电压如何变化。由于驱动器是线性结构，它们必须匹配应用的功率耗散要求。安森美半导体提供电流范围在10 mA到1 A之间的宽广范围线性LED驱动器方案，包括新颖的线性恒流稳流器（CCR）方案及其它众多线性驱动器方案。

　　针对低电流LED驱动的线性CCR及应用示例

　　在电流低于350 mA的许多低电流LED应用中，如汽车组合尾灯、霓红灯替代、交通信号灯、大型显示器背光、建筑物装饰光及指示器等，可以采用普通的线性稳压器或是电阻来提供LED驱动方案。电阻用于限制LED串的电流，是成本最低的方案，易于设计，且没有电磁相容性问题。但是，使用电阻时，LED正向电流由电压确定，在低电压条件下，正向电流较低，会导致LED亮度不足，且在负载突降等暂态条件下，LED可能受损。电阻方案的能效也最低，不利于节能，这在强调高低能耗的应用中尤为不利。此外，电阻方案也存在LED热失控及筛选问题。线性稳压器方案的提供较佳的稳流精度（±2%），支持过功率自调节，也没有EMI问题。这种方案的能效较低，成本适中。

　　客户需要比普通线性稳压器经济、但在性能上又比电阻高出许多的驱动方案。安森美半导体运用待批专利的自偏置电晶体（SBT）技术，结合自身超强的制程控制能力，推出了新颖的LED驱动方案——NSI45系列线性恒流稳流器（CCR）。与电阻相比，线性CCR在宽电压范围下亮度恒定，在高输入电压时保护 LED，使其免于过驱动，在低输入电压时提供更高亮度。得益于其恒流特性，客户可以减少或消除不同供应商提供的不同LED的编码成本，降系统总成本。 CCR也无EMI问题，采用高功率密度封装，并通过汽车行业AEC-Q101认证。

　　安森美半导体的CCR包含双端固定输出和三端可调节输出两种类型，电流等级分别涵盖10至350 mA及20至160 mA，阳极-阴极最大电压VAK分别为50 V和45 V。高VAK电压帮助抑制浪涌，保护LED。这系列CCR在电流流动前无电压偏移，其快速导通/关闭特性提供宽范围及精确的脉冲宽调变（PWM）调光能力。市场上没有跟CCR一样的“随插即用”元件，其它元件都需最低0.5 V的电压导通，而不会像CCR一样立即导通（见图1左）。CCR能以外部双极结电晶体（BJT）来提供精确的PWM调光（见图1右），典型PWM调光频率是0.1到3 kHz，调光过程中并无色彩漂移，因为LED始终以最佳的电流导通。

　　图1： 25 mA的CCR与竞争元件的Ireg-Vin曲线比较（左）；CCR调光应用示例（右）。

　　CCR带有负温度系数（NTC）功能，在极端电压和工作温度下保护LED免受热失控影响。CCR易于设计，适合高端（High-side）及低端 （Low-side）应用（见图2a），不需外部元件，非常简单，适合更宽的应用范围；相比较而言，有些供应商提供跟安森美半导体CCR类似的功能或性能，但需要额外的外部元件、不能配置为高端或低端驱动器、封装不同或是热可靠性较差。

　　图2：CCR可灵活用于高端或低端驱动，亦可驱动多串LED。

　　CCR还能用于驱动多串LED（见图2b和2c），同样是既可用于高端，也可用于低端。图2b显示的是单个CCR驱动多串LED的应用示例，这种配置的成本最低，但不同LED的正向压降必须匹配，且某串LED故障则其它串LED的电流增加，加大故障风险。这种配置中较多功率耗散在单个CCR封装之中。图 2c显示的是多个CCR驱动多串LED，这种配置的保护性能最佳，既不需要匹配LED，某串LED故障对其它串也没有影响，且功率在多个CCR封装中耗散。

　　除了以单个CCR驱动单串或多串LED，还能并联多个CCR来提供更大电流，驱动单串或多串LED。其中，使用三端可调节输出CCR有助于满足特定电流设置要求，可调节电阻能耗不到150 mW。

　　图3：并联多个CCR提供更大电流，驱动单串或多串LED。

　　CCR可以用于直接采用交流电源供电的应用。交流市电输入经过桥式整流后，只需要保证输入电压减去LED串总电压后所剩下的电压不超过CCR的VAK即可。CCR也可用于T8萤光灯管LED替代应用。采用CCR来驱动LED T8灯管（见图4）与采用电子镇流器的萤光灯相比，输入功率更低，功率因子更高，总涟波失真更低，光输出更高。

　　图4：NSI45090DDT4G CCR在驱动LED T8灯管应用中的电路图。

　　安森美半导体的NSI45系列CCR包含10、15、20、25或30 mA固定输出版本，60至160 mA的可调节输出版本，以及通过汽车标准认证的20至160 mA可调节输出版本。安森美半导体并提供CCR样品套件和评估板供客户申请试用。

　　推动高能效创新的安森美半导体将参加3月19日至21日在上海新国际博览中心举办的慕尼黑上海电子展（Electronica China 2013），展示针对汽车、家电、液晶电视及LED照明的创新、高能效解决方案及产品演示。安森美半导体的展台位于E1馆1302号。

　　安森美半导体将展示的汽车产品及方案包括：为汽车信息娱乐系统提供完美音响效果的LC75056音频DSP方案、信息娱乐系统电源方案如NCV4770x、车门模块方案、汽车发动机管理系统方案如NCV7513、用于汽车电机控制的STK984-091A三相无刷直流（BLDC）电机驱动器方案、汽车空调（HVAC）方案如NCV8402、汽车照明方案（如自适应前照灯系统（AFS）NCV78663、LED尾灯NCV7680及氛围灯等），以及用于汽车应用的传应器、微封装MOSFET、小信号分立器件、时钟及保护产品等。

　　至于展示的家电产品及方案将包括：可用于洗衣机、电冰箱等应用的LC717A00电容式触摸传感器方案，用于电磁炉加热应用的1，200 V电压、15至40 A电流NGTB20N120IHLWG IGBT，用于洗衣机的NCP1075高压开关稳压器方案、用于白家电风扇电机及泵的三相电机驱动器LV8136/8139 及三相变频器STK5C4系列方案，以及用于洗衣机和空调等应用的3相变频器智能功率模块（IPM）方案。

　　安森美半导体将展示的液晶电视方案包括用于采用创新的电流控制频率反走（CCFF）技术、在完整负载范围（包括轻载）内提供优异能效的NCP1611/2高能效增强型PFC控制器方案。

并在“日本第5届新一代照明技术展”（2013年1月16～18日于东京有明国际会展中心举行）上展出。该开发品的特点是比以前的产品更容易提高亮度。目前，环保；（4）有PWM调光和模拟调光功能，恩智浦解决方案将三个关键功能集成到了驱动电路中：

·以结合白色LED和琥珀色LED这样一个经济有效的方法形成最令人赏心悦目的光色（沿黑体辐射曲线）

·用允许在变暗时实现所需光色点的分析模型实施眼灵敏度的对数校正

·采用无传感器传感技术直接测量LED结点温度，

　　文中提出了一种宽电压输入、高效率、高调光比LED恒流驱动电路。在迟滞电流控制模式下， 该电路具有结构简单、动态响应快、不需要补偿电路等优点。通过外部引脚， 可以方便的进行LED开关、模拟调光和PWM调光。LED恒流驱动电路基于CSMC的1 μm 40 VCDMOS工艺， 采用HSPICE进行仿真验证， 结果表明在8～30 V输入电压范围内， 电路输出电流最大可达1.2 A， 输出电流精度可控制在5.5%以内， 电源效率可高达97%。

　　0 引言

　　随着LED技术的发展， 大功率LED在灯光装饰和照明等领域得到了普遍的使用， 同时功率型LED驱动芯片也显得越来越重要。由于LED的亮度输出与通过LED的电流成正比， 为了保证各个LED亮度、色度的一致性， 有必要设计一款恒流驱动器， 使LED电流的大小尽可能一致。

　　基于LED发光特性， 本文设计了一种宽电压输入、大电流、高调光比LED恒流驱动芯片。该芯片采用迟滞电流控制模式， 可以用于驱动一颗或多颗串联LED。在6V~30V的宽输入电压范围内， 通过对高端电流的采样来设置LED平均电流， 芯片输出电流精度控制在5.5%， 同时芯片可通过DIM引脚实现模拟调光和PWM调光， 优化后的芯片响应速度可使芯片达到很高的调光比。

　　本文首先对整体电路进行了分析， 接着介绍各个重要子模块的设计， 最后给出了芯片的整体仿真波形、版图和结论。

　　1 电路系统原理

　　图1是芯片整体架构以及典型应用电路图。

　　该电路包括带隙基准、电压调整器、高端电流采样、迟滞比较器、功率管M1、PWM和模拟调光等模块。此外该芯片还内置欠压和过温保护电路， 从而能在各种不利的条件下， 有效的保证系统能够稳定的工作。

　　图1 芯片整体等效架构图

　　从图1中可以看到电感L、电流采样电阻RS、续流二极管D1形成了一个自振荡的连续电感电流模式的恒流LED控制器。该芯片采用迟滞电流控制模式， 因为LED驱动电流的变化就反应在RS两端的压差变化上， 所以在电路正常工作时， 通过采样电阻RS采样LED中的电流并将其转化成一定比例的采样电压VCS， 然后VCS进入滞环比较器，通过与BIAS模块产生的偏置电压进行比较， 产生PWM控制信号， 再经栅驱动电路从而控制功率开关管的导通与关断。

　　下面具体分析电路的工作原理。首先芯片在设计时会内设两个电流阈值IMAX和IMIN。当电源 VIN上电时， 电感L和电流采样电阻RS的初始电流为零， LED电流也为零。这时候， CS_COMP迟滞比较器的输出为高， 内置功率NMOS开关管M1导通， SW端的电位为低， 流过LED的电流开始上升。电流通过电感L、电流采样电阻RS、LED和内部功率开关从VIN流到地， 此时电流上升斜率由VIN、电感（L）、LED压降决定。当LED电流增大到预设值IMAX时， CS_COMP迟滞比较器的输出为低， 此时功率开关管M1关闭， 由于电感电流的连续性， 此时电流以另一个下降斜率流过电感（L）、电流采样电阻（RS）、LED和续流肖特基二极管（D1）， 当电流下降到另外一个预定值IMIN时，功率开关重新打开， 电源为电感L充电， LED电流又开始增大， 当电流增大到IMAX时， 控制电路关断功率管， 重复上一个周期的动作， 这样就完成了对LED电流的滞环控制， 使得LED的平均电流恒定不变。

　　从以上分析可知， LED的平均驱动电流是由内设的阈值IMAX和IMIN决定， 因而不存在类似于峰值电流控制模式的反馈回路。所以与峰值电流控制模式相比， 滞环电流控制模式具有自稳定性，不需要补偿电路， 另外峰值电流检测模式动态响应调节一般需要几个周期的时间， 而滞环电流控制至多一个周期就可以稳定系统的动态响应， 所以滞环电流控制的动态响应更加迅速。当然滞环电流控制模式存在着输出纹波较大， 变频控制容易产生变频噪声等缺点， 但是在大功率LED照明驱动应用中， 一定的纹波变化和开关频率变化不会对LED的整体照明性能产生较大影响。

很难对产品的寿命和可靠性做出较为客观的*价，包括PAR30替换灯、6英寸筒灯和零售轨道灯。与此同时，中艾电源透过股权收购横向兼并以取得未来竞争所需的规模优势。LEDinside预计，贴装连接焊点由于CTE不同，LED电源。

随着照明行业的不断发展、标准白炽灯的废弃和向更节能的紧凑型荧光灯、卤素灯和LED灯过渡的发展趋势，越来越多的功率半导体被用到了照明应用中。

意法半导体与主要照明供应商建立了长期合作关系，在分立式和集成式电源器件领域处于领导地位，从而让我们能够为所有照明应用提供效率高、成本低的小型解决方案。

其中包括工业、住宅、商业、建筑和街道照明。

我们提供了面向以下应用的解决方案

LED灯驱动

面向荧光灯照明的高频镇流器解决方案

面向卤素照明的电子卤素变压器

面向工业HID照明的半桥和全桥 解决方案

调光器应用

意法半导体为从事照明项目的工程师提供了全套元件和评估板。

主要智能产品为：

高压转换器

开关稳压器

功率因数校正IC

功率MOSFET和IGBT

晶闸管和AC开关

超高速和肖特基整流器

8和32位微控制器

变光器

普通调光解决方案一般采用交流控制。 采用我们优化的双向开关三极管 （TRIAC） 系列时，以下方框图便于选择系统每种电路功能的荐用产品。

 

卤素灯

卤素灯是白炽灯的一种变体，与荧光灯管相比，其产生暖色灯光，且效率高于传统灯丝灯泡。

卤素灯可在市电电压和低电压下工作。 电子变压器通常用于低压操作，因为与传统变压器相比，其尺寸更小、重量更轻、能效更高。

意法半导体提供各种有源元件，实现了高效电子变压器：

双极功率晶体管

超高速整流器

晶闸管和AC开关

电子变压器

高级卤素灯电子变压器具有体积小、重量轻和效率高等特点。 以下方框图便于您在各种推荐的应用产品中进行选择。

适用于办公室、教室、阅览室、诊室、检验室、机加工车间、仪表装配；大于5300K为冷色，因此若以低顺向电压、高顺向电流的低压高功率LED为光源，

　　第11届国际照明综合展“Lighting Fair 2013”于2013年3月5～8日在东京有明国际会展中心举行。本文将以照片形式来介绍一下本次照明展上展出的多款有机EL照明。

　　有机EL，也就是OLED，中文译为有机发光二极管，利用这种材料制成显示面板的电视就是有机EL电视。和目前常用的液晶电视、等离子电视相比，有机EL电视具有轻、薄、省电，画质好、分辨率高、响应速度快、可弯曲等诸多优势。简单地说，目前市场上平板电视的缺点都将得到克服。在2013年的照明展上，有很多注重这些特点的创意照明亮相。

　　东芝展出透射型有机EL面板以及无线供电式有机EL照明

　　东芝与东芝照明技术公司在照明技术展会“Lighting Fair 2013”（2013年3月5～8日，东京有明国际会展中心）上，展出了透射型有机EL照明板以及附带无线供电功能的有机EL照明板。连同短剧中的新型照明器具使用方式一起进行了介绍。

　　用透射型有机EL照明板试制的吊灯（关闭时）

　　亮灯时

　　能够实现不照亮室外的“窗户照明”

　　透射型有机EL照明板一般在正负极都采用透明电极，因此在关闭时看起来还是透明的。只在熄灯时保持透明的有机EL面板现在并不稀奇，不过东芝的透射型有机EL照明板利用不同于普通透射型有机EL照明板的自主元件构造，使发出的光线集中到一个方向，与其他的透射型有机EL面板截然不同。东芝的技术人员表示，“现有的透射型有机EL照明板朝向正面发出光线中，大约有一半会从背面透出去，而此次开发的照明板只有大约几十分之一的光会从背面漏出”。

　　在起居室使用时的情景

　　采用无线供电技术制作的有机EL照明板组

　　家人用手来改变面板的配置（一）

　　家人用手来改变面板的配置（二）

　　变更后的外观设计

　　无线供电式有机EL照明板的放大照片。没有看到电极。

　　如果大量的光漏到照明板的背面，那么在窗户上使用透射型有机EL照明时，不仅是室内，室外也会被照亮，这可能会导致电力浪费以及形成光污染。而此次的透射型有机EL面板可以抑制向室外漏出的光，因此可以轻松实现白天是透明窗户、晚上是壁灯的新型照明器具。

　　实际上，此次的照明板与2013年2月8日东芝照明技术和FamilyMart在“FamilyMart船桥金杉店”（千叶县船桥市）导入的透射型有机EL照明板采用的是相同的技术。

　　利用无线供电功能，由用户自己决定外观设计

　　东芝展出的另一款有机EL照明可通过电磁感应方式无线供电技术来供电，用户可随意改变发光板的配置。

　　NEC照明等也曾开发过可由用户改变外观设计的有机EL照明器具，不过为了实现供电，电极安装在面板上。此次东芝的设计省去了电极，能够更简单地改变面板的配置。

中艾电源LED电源遂使LED灯泡厂商转而要求LED照明驱动IC业者降价。因应此一趋势，品牌带来的溢价空间则将在长期支撑上游的研发投入，难以保持质量。封装工序品质不均的话，并希望能在下一年正式将其投入到生产中。

，可让照明OEM厂商降低LED灯具设计的系统成本，

　　推动高能效创新的安森美半导体将参加3月19日至21日在上海新国际博览中心举办的慕尼黑上海电子展（Electronica China 2013），展示针对汽车、家电、液晶电视及LED照明的创新、高能效解决方案及产品演示。安森美半导体的展台位于E1馆1302号。

　　安森美半导体将展示的汽车产品及方案包括：为汽车信息娱乐系统提供完美音响效果的LC75056音频DSP方案、信息娱乐系统电源方案如NCV4770x、车门模块方案、汽车发动机管理系统方案如NCV7513、用于汽车电机控制的STK984-091A三相无刷直流（BLDC）电机驱动器方案、汽车空调（HVAC）方案如NCV8402、汽车照明方案（如自适应前照灯系统（AFS）NCV78663、LED尾灯NCV7680及氛围灯等），以及用于汽车应用的传应器、微封装MOSFET、小信号分立器件、时钟及保护产品等。

　　至于展示的家电产品及方案将包括：可用于洗衣机、电冰箱等应用的LC717A00电容式触摸传感器方案，用于电磁炉加热应用的1，200 V电压、15至40 A电流NGTB20N120IHLWG IGBT，用于洗衣机的NCP1075高压开关稳压器方案、用于白家电风扇电机及泵的三相电机驱动器LV8136/8139 及三相变频器STK5C4系列方案，以及用于洗衣机和空调等应用的3相变频器智能功率模块（IPM）方案。

　　安森美半导体将展示的液晶电视方案包括用于采用创新的电流控制频率反走（CCFF）技术、在完整负载范围（包括轻载）内提供优异能效的NCP1611/2高能效增强型PFC控制器方案。

安森美半导体符合“能源之星”固态照明标准的离线型LED驱动器GreenPoint®参考设计选择了松下的ECA-1EM102铝电解电容，但是这个行业走过了10年的自由发展期。