當然，要在街道和區域照明應用中採用LED來替代HID並產生同等的光輸出，就要求採用大陣列的LED。要驅動這些大陣列的LED，設計人員可以選擇不同的方案。另外，不同LED串的亮度需要保持一致，如果某個LED發生開路故障，可能造成整串LED關閉的後果，故需要顧及為LED串提供保護的方案。此外，要建構聯網的智慧型LED街燈控制系統，也需要採用適合的通訊及線路驅動方案。下文將探討這些問題及相應的安森美半導體解決方案。

LED街燈及區域照明驅動電源選擇
區域照明應用的功率一般高於40 W。根據應用條件或要求的不同，可以採用不同的電源方案來驅動LED陣列。安森美半導體身為應用於綠色電子產品的首要高性能、高效能矽方案供應商，提供用於LED街燈及區域照明的不同電源方案，滿足客戶不同需求。

1) 以NCL30001為基礎的電流可調節恆流功率因數校正區域照明LED電源
有些區域照明應用場合要求提供帶輸入功率因數校正(PFC)的隔離型穩壓輸出電壓。這些應用通常採用兩段式的電源轉換架構，其中的升壓功率因數校正將交流輸入線路電壓轉換及預穩壓為直流400 V電壓，然後提供電壓給可以是任何適當拓撲結構的常規直流-直流(DC-DC)轉換器(功率不超過150 W的應用中通常是反激轉換器)。

我們能夠採用一種更簡單的方法來改進此種傳統的兩段式轉換架構，使其成為一種整合功率因數校正和主轉換器(即DC-DC轉換器)的單段式架構。此種單段式架構提供顯著的應用優勢，因為無需使用大尺寸的升壓電感、高壓MOSFET、功率整流器和大電容。當然，此種單段式架構會帶來某些方面的一些性能折衷，但卻是一種高效能及高性價比的方案，適合於負載相對恆定的應用，如LED區域照明。

NCL30001就是一種單段式控制器，整合了功率因數校正和隔離型降壓DC-DC轉換電路，幫助減少元件數量、降低系統成本，支持更高的LED電源總體效能。NCL30001提供穩定的恆流來直接驅動LED，省下了LED光條中整合的線性或DC-DC轉換。安森美半導體的設計筆記AND8427中描述了一種以NCL30001單段連續電流模式(CCM) PFC控制器和NCS1002次級端恆壓恆流(CVCC)控制器為基礎的LED電源，適合街燈等區域照明應用。

圖1：以NCL30001為基礎的LED驅動電源方案適合40到125 W區域照明應用。

測試表明，在90至264 Vac輸入電壓條件下，以NCL30001為基礎的LED電源提供高於85%的高效能，功率因數也高於0.9，並提供短路和過壓保護。設計人員略微調整次級端控制電路中的電阻，就可以調節穩流電流及穩壓電壓，從而支持終端產品的具體應用要求。另值一提的是，雖然此種電源設計用意是為了提供緊密穩流的固定電流，但也可以在恆定電壓模式工作，因為其電流和電壓根據NCS1002中整合的緊密穩壓的2.5 V參考電壓來穩流和穩壓。

2) 以NCP1607和NCP1397為基礎的超高效能大功率LED街燈電源方案
近年來，業界對超高效能的LED照明拓撲結構愈來愈感興趣，期望在功率電平相對較低(50 W)時提供高於90%的效能，此效能目標甚至比“能源之星”2.0版外部電源效能要求(功率不超過49 W時效能高於87%)更高。要達到這樣高的效能，需要採用新的拓撲結構，如從反激拓撲結構轉向諧振半橋拓撲結構，從而充分發揮零電壓開關(ZVS)的優勢。有利的是，安森美半導體早已著手開發能用於LED驅動電源的高效能半橋解決方案，如NCP1396及其升級版NCP1397高性能諧振模式控制器。NCP1397內置高端和低端驅動器，支持可調節及精確的最低頻率，提供極高效能，並具備多種故障保護功能。以NCP1607 PFC控制器和NCP1397雙電感加單電容(LLC)半橋諧振控制器為基礎的LED電源方案非常適合功率在50到300 W範圍的高效能LED街道照明應用。

除了這些方案，設計人員還可以根據設計需求選擇安森美半導體的其它LED電源方案，如NCP1607 PFC控制器+NCP1377准諧振控制器，或NCP1607+NCP1392/3等。

增強LED串可靠性的保護方案
如前所述，區域照明應用中通常會採用多串LED。雖然LED本身的可靠性很高，但如果LED串中的某個LED發生開路故障，那麼整串LED就可能關閉，而街道照明等應用中就要避免此種狀況，從而降低後期維護成本。有鑒於此，安森美半導體推出了NUD4700 LED電流旁路保護器。此元件是一款分流元件，萬一LED串中某個LED開路，則會提供電流旁路，確保在某個LED故障的條件下整串LED不會關閉；而且恰當處理散熱的話，還可支持大於1 A的大電流。

構建聯網的LED街燈智慧控制系統
對於LED街道照明而言，可以在集中控制中心與街燈之間應用雙向通訊，構建完全聯網的智慧街道照明系統。如此，政府機構、電力公司或商業團體便能夠遠程調節LED街燈的光輸出，並因此降低街道照明網路的總能耗，降低費用支出。另外，也可以在系統中整合環境光傳感器，根據環境光的亮度來自動調節LED的光輸出，從而幫助節能。

有利的是，設計人員採用安森美半導體的AMIS-49587電力線載波(PLC)調變解調器、PLC線路驅動器NCS5650和諸如NOA1302這樣的環境光傳感器，以電力線為基礎輕易地建構聯網型LED街燈智能控制系統。其中，安森美半導體的環境光傳感器包含的輸出類型，如NOA1302和NOA1305提供的是數位輸出，而NOA1211為類比輸出。這些光傳感器的工作電流極低，在100流明光輸出條件下分別僅為58 μA、550 μA和115 μA，因而對系統效能的影響極小。

總結：
安森美半導體身為應用於綠色電子產品的首要高性能、高效能矽方案供應商，為LED區域照明應用提供完整的解決方案，如以NCL30001為基礎的電流可調節恆流功率因數校正方案和以NCP1607及NCP1397為基礎的超高效能大功率方案等驅動電源方案，以NUD4700為基礎的LED串保護方案，以AMIS-49587、NCS5650和NOA1302為基礎的聯網型LED街燈控制方案，以及相關的MOSFET、整流器、濾波器和熱保護產品等，為用戶提供豐富的選擇，幫助他們縮短設計周期，加快產品上市進程。

- 新聞稿有效日期，至2010/10/17為止

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