隨著大功率LED產品的不斷推陳出新，模塊化的LED燈條、大陣列LED等產品的出現，公路、體育館
、戶外大型設施等需要大功率照明的應用場景中也越來越多出現LED產品的身影。

LED照明電路相對設計簡單、能集成控製、可方便實現調光、能有效降低電力消耗
，所以在強調智能
、綠色照明的今天
，中高功率LED產品逐步替代高強度氣體放電燈（HID）等傳統光源已經是大勢所趨。但我們也看到模塊化的LED燈條和陣列對電源驅動的要求不盡相同


，如何為中高功率LED照明產品提供可靠、高效、靈活的驅動電源方案是設計人員常麵臨的挑戰。安森美半導體積極推動高能效創新，充分利用在電源領域的豐富經驗
，提供應用於LED照明不同的領域。而針對中大功率LED照明應用的不同需求
，安森美半導體提供功率因數校正(PFC）控製器、準諧振及固定頻率的反激控製器和開關穩壓器、集成MOS的降壓控製器
、半橋驅動及LLC控製器、次級端控製器
、集成PFC及PWM的組合控製器等多種控製器及其方案等
，以滿足不同電路拓撲設計的不同需求。

單段式功率因數校正(PFC)方案

功率因數校正(PFC)可有效改善高諧波分量給電源線、斷路開關、電力設施帶來的壓力。PFC控製器一般可以分為單段式和多段式（常見兩段式）兩種結構。單段式（如圖1所示）可直接電流驅動，隻需單個開關及磁性元件，缺點則是100/120Hz紋波，MOSFET應力更大，占空比更大，功率限製在100-150W。


典型的單段式PFC LED驅動方案有如安森美半導體的NCL30000。這器件使用臨界導電模式(CrM)反激架構，以單段式拓撲結構提供高功率因數設計。安森美半導體基於NCL30000構建的25 W高功率因數單段式LED驅動器參考設計接受90-305Vac寬輸入電壓範圍

，能效高於87%，輸入電流總諧波失真(THD)小於15%，功率因數(PF)大於0.97，輸出功率25W(Vf=36Vdc)，LED電流700mA±4%

，最大LED電壓44Vdc。安森美半導體還推出了單段式連續電流模式(CCM) PFC LED驅動器NCL30001，可以配置為恒流驅動器或固定輸出電壓驅動器，適合40W到150W LED照明設計。

兩段式PFC + DC-DC轉換方案

除了上述單段式方案
，設計人員還可以根據應用需求選擇傳統的兩段式（PFC段+DC-DC轉換段）方案（如圖2所示）。前段PFC的功能一方麵實現輸入電流整形以減小輸入電流諧波，另一方麵將輸入交流電壓轉換為穩定的直流電壓（變化範圍一般為380V-400V）
，後段的DC-DC轉換器實現隔離和變換，將穩定直流電壓變換為所需要的電壓，通常可以用反激、LLC或者降壓實現，其優點是易於擴展功率和尺寸，易於提供次級端偏置電源，但相應會帶來成本上的提升。


具體而言
，兩段式方案中的PFC段可選用的控製器包括NCP1605、NCP1611/ NCP1612/ NCP1615、NCP1631
、MC33262/NCP1607/NCP1608、NCP1653/ NCP1654、NCP1652A/ NCL30001等等。

其中
，NCP1605是增強型高壓、高能效待機模式功率因數控製器，工作在固定頻率非連續導電模式(DCM)和/或臨界導電模式(CrM)。NCP1605能夠作為PFC主控端工作，確保電源的第二段僅在安全條件下啟動。它集成跳周期功能
，將待機損耗降到最低。

NCP1631則是安森美半導體推出的一款單芯片2相交錯式PFC控製器，可以替代2顆NCP1601
，驅動2個PFC支路
，提供接近1的高功率因數。

采用傳統的CrM/BCM控製時，負載減少時開關頻率上升，輕載時控製器可能進入“突發的調頻模式”，產生噪聲；采用電流控製頻率反走(CCFF）kongzhishi
，fuzaijianxiaoshikaiguanpinlvjianxiao
，jiangdizaosheng，qingzaishikongzhiqipinlvjiaodi，kezaigaoyuketingpindaidepinlvqianwei
，jiqingzaishicaiyongtiaozhouqimoshigongzuo，keyiguanbiyitishenggenghaodeTHD
，穀底導通進一步提升能效，減小電磁幹擾(EMI)（如圖3所示）。NCP1611/NCP1612基於創新的CCFF架構，在PFC電感電流超過設定值時，電路通常工作在臨界導電模式(CrM)
，而當電流低於預設值時

，將開關頻率線性降低至約20 kHz，此時電流為零。NCP1615同樣基於CCFF架構
，當電流在預設水平以下時，NCP1615芯片的控製頻率會線性衰減到26KHz。


[page]對於兩段式方案而言，在高壓DC-DC次級段，單開關反激架構（圖4所示）能效高，設計簡單，但功率設計通常小於100W。安森美半導體作為業內領先的固定頻率及準諧振(QR)控製方案供應商
，提供的準諧振固定頻率反激控製芯片具備高壓啟動
、QR穀底鎖定、強固的故障保護
、寬產品係列（控製器最低6個引腳）等特點。從業內率先推出第一代高壓準諧振反激控製芯片NCP1207/NCP1308，到第二代提供更多保護功能的NCP1337/NCP1338，再到第三代輕載能效大幅提升的NCP1380
，直到最新的第四代改善空載能耗的NCP1339
，安森美半導體一直都在不斷努力
，開發更多滿足客戶更寬需求的芯片產品。

而相對於其他諧振拓撲
，LLC串聯諧振轉換器（圖5所示）則能夠在相對寬的輸入電壓及輸出負責範圍下工作；所需元器件數量則更少，諧振儲能元件能夠集成到單個變壓器中；初級端開關在所有額定負載條件下能實現零電壓開關(ZVS)
；次級端二極管能夠實現零電流開關(ZCS)，沒有反向恢複損耗，所以作為一種高性價比、高能效及低EMI方案
，常用於高輸出電壓的應用中。

NCP1398作為第五代高性能LLC串聯諧振控製器，工作頻率可以從50kHz高至750kHz，可調節最小開關頻率精度達到±3%，ketiaojiesiqushijian，daiwaibuketiaojieruanqidong，jingmijigaozukangshuruqianyabaohu，yongyuguowenhuoguoyadengyanzhongguzhangtiaojianxiashuansuoshurujiao
，jiyudingshiqidekezidonghuifuguoliubaohu，shuansuoshuchuduanlubaohu，on/off控製關閉輸入腳
，跳周期模式，帶可調節遲滯
，Vcc工作電壓達20V
，共集電極光耦連接
，簡化Oring控製
，內置過溫關閉，600V半橋驅動器，帶1A/0.5A汲/源驅動能力，NCP1398B還提供反饋環路開路保護。

組合控製器方案

NCL30051是一款PFC及諧振半橋組合控製器，這器件集成了一個CrMPFC控製器及一個半橋諧振控製器，並內置600 V驅動器，針對離線電源應用進行了優化，采用SOIC16封裝
，具備了所有實現高能效
、小外形設計所需的特性。相比傳統途徑的CrM PFC+LLC通過改變LLC頻率來控製功率
，NCL30051則是改變PFC大電容電壓來控製功率
，局限在於大電容電壓的動態範圍，優點則是簡化了固定電壓LED驅動器設計。


總結

LED照明正快速演變

，新的驅動方案需要能夠配合市場上最新的LED應用
；同時為提升能效及降低係統總成本，拓撲結構的選擇也在演變。為滿足中高功率LED照明驅動的需求，安森美半導體提供了陣容廣博、相輔相成的方案
，包括單段式PFC方案，以及PFC+DC-DC轉換的兩段式方案，滿足不同的中大功率LED照明應用的需求。