?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、接通時間、調(diào)光能力、堅固性、易于設(shè)計以及當然還有效率方面都需要一些具體的標準。不過,既然采用LED的新照明設(shè)計一般都比白熾燈設(shè)計昂貴,那么從長遠來看,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照明可促進長期能源節(jié)省。諸如24小時不間斷運行的工廠等應用,一般僅在幾年內(nèi)就可以收回LED的成本,而其他照明設(shè)計可能需要長達5年的時間。
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)計都將在12V至24V的DC輸入范圍內(nèi)工作,而有些改良設(shè)計會使用12V交流輸入。
為確保最佳性能和長的工作壽命,LED需要一個有效的驅(qū)動電路。這些驅(qū)動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)動器拓撲。與電壓模式控制相比,電流模式控制改善了環(huán)路動態(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LED驅(qū)動器IC驅(qū)動50WLED串的電路。驅(qū)動IC是凌力爾特公司的工作在升壓模式的LT3756.LT3756是一個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用,包括工業(yè)和建筑照明。LT3756使用一個外部N溝道MOSFET,可以通過標稱12V的輸入驅(qū)動多達14個1A的白光LED,提供超過50W的功率。它可以用一個24V輸入為多達20個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和反激式拓撲中。在這個例子中,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可提供一個非常緊湊的50W至75WLED驅(qū)動器解決方案。
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。一個以地為基準電壓的FB引腳用作幾種LED保護功能的輸入,從而使該轉(zhuǎn)換器可以作為恒定電壓源工作。