大功率工业LED照明驱动方案

大功率工业LED照明驱动方案

 无论是在工厂、提炼厂、零售商店还是在医院中，工业照明在颜色、接通时间、调光能力、坚固性、易于设计以及当然还有效率方面都需要一些具体的标准。不过，既然采用LED的新照明设计一般都比白炽灯设计昂贵，那么从长远来看，就必须靠更高效率的发光来节省能源成本。与等效白炽灯相比，LED照明提供约高10倍的效率，而与荧光灯或高压钠灯相比，则高2倍到3 ,因此LED照明可促进长期能源节省。诸如24小时不间断运行的工厂等应用，一般仅在几年内就可以收回LED的成本，而其他照明设计可能需要长达5年的时间。

　　LED不用白炽灯、荧光灯和高压钠灯首选的高压AC电源，而是采用电压低得多的DC电压源，其典型范围视应用和LED配置的不同而有所改变，从8V至72V.不过，大多数新的设计都将在12V至24V的DC输入范围内工作，而有些改良设计会使用12V交流输入。

　　为确保最佳性能和长的工作寿命，LED需要一个有效的驱动电路。这些驱动电路必须靠不精确稳定的电源轨工作，而且还必须具有成本效益和空间效益。为保持长工作寿命，首先要确保不超过LED的电流和温度限制。不管输入电压如何变化，LED驱动器都能为LED串提供恒定电流，以保持恒定的光输出和颜色，因此通常采用恒定频率、电流模式LED驱动器拓扑。与电压模式控制相比，电流模式控制改善了环路动态特性，并提供逐周期电流限制，从而向LED提供恒定电流。最后，LED驱动器必须提供超过90%的效率，以最大限度减小对外部散热措施的需求，并保持照明系统的高效率。

图1

　　图1显示了采用单个LED驱动器IC驱动50WLED串的电路。驱动IC是凌力尔特公司的工作在升压模式的LT3756.LT3756是一个100V、高压侧电流检测DC/DC转换器，6V至100V的输入电压范围使其非常适用于多种应用，包括工业和建筑照明。LT3756使用一个外部N沟道MOSFET,可以通过标称12V的输入驱动多达14个1A的白光LED,提供超过50W的功率。它可以用一个24V输入为多达20个LED供电，提供总共75W的LED功率。

　　LT3756包含了高压侧电流检测，从而使该器件能用在升压、降压、降压/升压或SEPIC和反激式拓扑中。在这个例子中，LT3756用于升压模式，可以提供超过94%的效率，无需散热措施。频率调节引脚允许用户在100kHz至1MHz范围内对频率编程，从而优化效率，并最大限度减小外部组件尺寸和成本。采用3x3mmQFN封装的LT3756可提供一个非常紧凑的50W至75WLED驱动器解决方案。

　　此外，LT3756采用真正彩色PWM（True ColorPWM）调光，这种调光方法以宽达3,000:1的调光范围提供恒定LED颜色。对不苛刻的调光需求而言，CTRL引脚可用来提供10:1的模拟调光范围。该器件的固定频率、电流模式架构在宽电源电压和输出电压范围内提供稳定工作。一个以地为基准电压的FB引脚用作几种LED保护功能的输入，从而使该转换器可以作为恒定电压源工作。