大功率工業(yè)LED照明驅(qū)動(dòng)方案

無論是在工廠、提煉廠、零售商店還是在醫(yī)院中，工業(yè)照明在顏色、接通時(shí)間、調(diào)光能力、堅(jiān)固性、易于設(shè)計(jì)以及當(dāng)然還有效率方面都需要一些具體的標(biāo)準(zhǔn)。不過，既然采用LED的新照明設(shè)計(jì)一般都比白熾燈設(shè)計(jì)昂貴，那么從長遠(yuǎn)來看，就必須靠更高效率的發(fā)光來節(jié)省能源成本。與等效白熾燈相比，LED照明提供約高10倍的效率，而與熒光燈或高壓鈉燈相比，則高2倍到3 ,因此LED照明可促進(jìn)長期能源節(jié)省。諸如24小時(shí)不間斷運(yùn)行的工廠等應(yīng)用，一般僅在幾年內(nèi)就可以收回LED的成本，而其他照明設(shè)計(jì)可能需要長達(dá)5年的時(shí)間。

LED不用白熾燈、熒光燈和高壓鈉燈首選的高壓AC電源，而是采用電壓低得多的DC電壓源，其典型范圍視應(yīng)用和LED配置的不同而有所改變，從8V至72V.不過，大多數(shù)新的設(shè)計(jì)都將在12V至24V的DC輸入范圍內(nèi)工作，而有些改良設(shè)計(jì)會(huì)使用12V交流輸入。

為確保最佳性能和長的工作壽命，LED需要一個(gè)有效的驅(qū)動(dòng)電路。這些驅(qū)動(dòng)電路必須靠不精確穩(wěn)定的電源軌工作，而且還必須具有成本效益和空間效益。為保持長工作壽命，首先要確保不超過LED的電流和溫度限制。不管輸入電壓如何變化，LED驅(qū)動(dòng)器都能為LED串提供恒定電流，以保持恒定的光輸出和顏色，因此通常采用恒定頻率、電流模式LED驅(qū)動(dòng)器拓?fù)?。與電壓模式控制相比，電流模式控制改善了環(huán)路動(dòng)態(tài)特性，并提供逐周期電流限制，從而向LED提供恒定電流。最后，LED驅(qū)動(dòng)器必須提供超過90%的效率，以最大限度減小對外部散熱措施的需求，并保持照明系統(tǒng)的高效率。

圖1

圖1顯示了采用單個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器IC驅(qū)動(dòng)50WLED串的電路。驅(qū)動(dòng)IC是凌力爾特公司的工作在升壓模式的LT3756.LT3756是一個(gè)100V、高壓側(cè)電流檢測DC/DC轉(zhuǎn)換器，6V至100V的輸入電壓范圍使其非常適用于多種應(yīng)用，包括工業(yè)和建筑照明。LT3756使用一個(gè)外部N溝道MOSFET,可以通過標(biāo)稱12V的輸入驅(qū)動(dòng)多達(dá)14個(gè)1A的白光LED,提供超過50W的功率。它可以用一個(gè)24V輸入為多達(dá)20個(gè)LED供電，提供總共75W的LED功率。

LT3756包含了高壓側(cè)電流檢測，從而使該器件能用在升壓、降壓、降壓/升壓或SEPIC和反激式拓?fù)渲?。在這個(gè)例子中，LT3756用于升壓模式，可以提供超過94%的效率，無需散熱措施。頻率調(diào)節(jié)引腳允許用戶在100kHz至1MHz范圍內(nèi)對頻率編程，從而優(yōu)化效率，并最大限度減小外部組件尺寸和成本。采用3x3mmQFN封裝的LT3756可提供一個(gè)非常緊湊的50W至75WLED驅(qū)動(dòng)器解決方案。

此外，LT3756采用真正彩色PWM(True ColorPWM)調(diào)光，這種調(diào)光方法以寬達(dá)3,000:1的調(diào)光范圍提供恒定LED顏色。對不苛刻的調(diào)光需求而言，CTRL引腳可用來提供10:1的模擬調(diào)光范圍。該器件的固定頻率、電流模式架構(gòu)在寬電源電壓和輸出電壓范圍內(nèi)提供穩(wěn)定工作。一個(gè)以地為基準(zhǔn)電壓的FB引腳用作幾種LED保護(hù)功能的輸入，從而使該轉(zhuǎn)換器可以作為恒定電壓源工作。

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