以電燈泡和螢光燈管替代、嵌燈、街燈及停車燈、工作照明燈(檯燈、櫥櫃內照明)、景觀照明、廣告牌文字電路、建築物照明等一般照明市場為例，據估計，當前LED照明(或稱固態照明，英文簡稱SSL)的應用比例低於1%，2008年LED驅動器及相關分立元件的市場規模(SAM)僅為約6.88億美元，預計到2012年市場規模將成長至13.08億美元，年複合成長率高達17.4%。因此，LED一般照明成為熱點市場。

本文旨在探討LED一般照明市場不同功率範圍及不同電源供電應用的要求，以及適用的LED驅動器及相關元件，幫助照明設計工程師選擇適合的元件方案，加快上市進程。

不同功率AC-DC供電LED一般照明應用要求及方案
不同功率的交流-直流(AC-DC) LED照明應用所適合的電源拓撲結構各不相同。如在功率低於80 W的應用中，反激拓撲結構是標準選擇；而在講究高效能的應用中，諧振半橋雙電感加單電容(HB LLC)是首選。安森美半導體提供覆蓋寬廣功率範圍的AC-DC LED照明方案。

從應用的功率等級來看，AC-DC供電的LED一般照明應用包括低功率、中等功率和大功率等不同類型。低功率應用的功率範圍通常在1到12 W之間，中等功率涵蓋8到40 W範圍，大功率應用的功率常高於40 W。

1) 1 W至8 W LED一般照明應用要求及方案
在1 W到8 W的低功率LED一般照明方面，典型應用如G13、GU10、PAR16、PAR20和嵌燈等。此類應用的輸入電壓範圍在交流90至264 V之間，恆流輸出電流包括350 mA和700 mA兩種，效能要求為80%，並要求提供短路保護和過壓保護等保護功能。

在此類應用中，可以採用安森美半導體的NCP1015自供電單片開關控制IC。此元件整合了固定頻率(65/100/130 kHz)電流模式控制器和700 V的高壓MOSFET，提供構建強固的低成本電源所需的全部功能，如軟啟動、頻率抖動、短路保護、跳周期、最大峰值電流設定點及動態自供電功能(無需輔助繞組)等。

值得一提的是，NCP1015在1 W到8 W LED照明應用中，既可以用於隔離型方案，也可用於非隔離型方案，滿足客戶的不同應用需求。這兩種方案的成本差不多。但隔離型方案採用變壓器實現電氣隔離，方案中包含簡單的反饋電路和用於負載開路及故障保護的鉗位電路，安全性高，更適合於需求通過安規認證的應用。非隔離型方案採用抽頭電感來隔離交流訊號，能提高MOSFET工作的占空比，提高系統效能及電路性能。

上述以NCP1015為基礎的隔離型及非隔離型方案均不含PFC，但安森美半導體也提供含PFC的NCP1015/NCP1014方案，為客戶提供更多選擇。

2) 8 W至25 W LED一般照明應用要求及方案：無PFC與有PFC
在8 W-25 W AC-DC LED照明應用中，我們要考慮兩種情況。一種是應用不要求功率因數校正(PFC)。另一方面，美國能源部(DOE)“能源之星”固態照明(SSL)規範規定任何功率等級皆須強制提供功率因數校正(PFC)。此標準適用於一系列特定產品，如嵌燈、櫥櫃燈及檯燈，其中，住宅應用的LED驅動器功率因數須大於0.7，而商業應用中則須大於0.9。但此標準屬於自願性標準，即可選擇不遵從或遵從。因此，要考慮的另一種情況是要求PFC。

不需要PFC的8 W到25 W AC-DC LED照明方面，典型應用如PAR30、PAR38和嵌燈。在此類應用中，輸入電壓要求為85~135 Vac或185~264Vac(或通用輸入)，效能要求大於80%，提供短路保護及開路保護等保護功能，恆流輸出電流為350 mA、700 mA及1 A等不同電流。相應地，可以採用安森美半導體的NCP1028或NCP1351。

其中，NCP1028是一款增強型單片開關控制IC，提供800 mA峰值電流，還提供過功率保護、內置斜坡補償及輸入欠壓保護等功能，適用於在通用寬電源輸入的應用中提供幾瓦至15 W的輸出功率。除了以NCP1028為基礎的無PFC方案，安森美半導體現也提供以NCP1028為基礎的有PFC的方案。NCP1351則是一款固定導通時間、可變關閉時間脈衝寬調變(PWM)控制器，適用於成本至關重要的低功率離線反激開關電源應用。此元件支持頻率反走，還具有閂鎖輸入、自然的頻率抖動、負電流感測及擴展的電源電壓範圍等功能。

在要求PFC的8 W到25 W AC-DC LED照明方面，典型應用同樣是PAR30、PAR38和嵌燈。此類應用的輸入電壓規格為90至264 Vac，效能要求80%，支持350 mA、700 mA及1 A恆流輸出，提供短路及過壓保護，功率因數要求高於0.9。此類應用適合採用安森美半導體的NCL30000單段式功率因數校正LED驅動器。單段式拓撲結構省下專用PFC升壓段，減少元件數量，幫助降低系統總成本。NCL30000提供高於0.9的功率因數，滿足IEC C類諧波含量要求。此元件能夠直接驅動LED，帶精確恆流輸出控制，在5至15 W的較低輸出功率時效能高於80%，典型效能高於83%，並支持TRIAC等現有調光方案。

3) 50 W至200 W LED一般照明應用要求及方案
功率高於50 W的AC-DC LED應用廣泛用於街道照明及大功率區域照明，可以採用不同的LED方案，用於50 W-150 W或100W -200 W的功率範圍。假定其輸入電壓規格為90--264 Vac，功率因數高於0.9，效能大於85%，提供短路及過壓保護，及350 mA、700 mA和1 A的恆流輸出。此類應用可以採用下述不同方案，適應不同需求：
NCL30001：單段式PFC LED驅動器；
NCP1607+NCP1377：CrM PFC+ QR PWM；
NCP1607+NCP1397或NCP1392/3：CrM PFC+ LLC PWM。

以NCL30001為例，此款電流連續模式(CCM)控制器用於40 W到150 W功率範圍的單段式功率因數校正LED驅動器。此元件支持20到250 kHz的可調節開關頻率，支持頻率抖動和電壓前饋，包含輸入欠壓和過載定時器，提供高效能和高功率因數及強固的保護功能，圖4是NCL30001的典型應用電路圖。

- 新聞稿有效日期，至2010/07/07為止

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