安森美半导体高能效AC-DC LED通用照明方案拓宽您的 设计选择

在节能、环保及全球LED 照明迅猛增长的趋势下，LED 球泡灯等已几乎家喻户晓，而随着相关技术的进步，LED 成本及性能水准已大幅提升。安森美半导体专注于运用在电源管理方案方面的专知和技术，克服固态照明的挑战，提供LED 照明应用的完整方案，涵盖高低功率因数、隔离或者非隔离拓扑结构、调光以及非调光的应用等，并利用在工业应用的经验和专长，不断开拓新兴的智能照明市场，推出有线及无线通信系列产品（PLC 、KNX）、环境光及无源红外（PIR）传感器、以太网供电(PoE) 控制器等，满足不同的应用需求，推动LED 照明市场的发展和进步。本文将重点介绍安森美半导体近期于AC-DC 通用照明新增的产品系列及智能照明方案。

功率因数校正(PFC) 初级端控制LED驱动器

针对筒灯、线性管/LED 灯泡替代、电子控制装置、LED 照明引擎及智能照明等要求高功率因数、低谐波失真的最高60 W 功率的单段式设计应用，安森美半导体推出LED 驱动器系列NCL30085、NCL30086、NCL30088，利用PFC 初级端电流控制算法，当采用准谐振(QR) 模式工作时提供高能效。以NCL30088 为例，它支持隔离反激、降压- 升压、单端初级电感转换器(SEPIC) 拓扑结构，功率因数(PF) 典型值高于0.98，无需光耦，能单独从初级端实现精密稳流( 精度典型值±2%)，提供线性前馈补偿，宽VCC 范围支持宽正向电压应用，低启动电流典型值13 uA，可工作于-40℃至125℃的宽工作温度范围，基于负温度系数(NTC) 的电流热反走可防止LED 驱动器在恶劣环境下过热，并内置一系列强固的保护特性，包括：LED 串开/ 短路保护、逐周期限流、输出二极管短路保护、VCC 偏置电压和欠压保护、电流感测电阻短路保护及自动恢复或闩锁故障处理。而NCL30086“可智能调光”，支持以控制平均LED 电流的单个输入进行模拟/ 数字脉宽调制(PWM)调光，与非调光的NCL30088 相辅相成。

NCL30088 应用示例—— 高达20 W的降压- 升压驱动器用于LED 线性灯管NCL30088 作为降压- 升压驱动器用于高达20 W的LED 线性灯管时，交流输入电压范围90-305 Vac，正向电压范围90-180 Vdc，提供100 mA 输出电流，PF 大于0.98，总谐波失真(THD) 典型值5%，能效高达91%。

NCL30085 应用示例—— 达10 W 的隔离型3 步线性可调光驱动器用于灯具图3：NCL30085 的评估板和3 步调光图示NCL30085 作为隔离型可调光驱动器用于灯具时，通过切换开关导通/ 关断提供3 步对数调光：75%、25%、5%，交流输入电压范围90-265 Vac，正向电压范围14-28 Vdc，输出电流350 mA，功率因数大于0.98，THD 典型值10%，能效高达85%。

高功率因数反激式LED 驱动器——NCL30060

为确保当工作在临界导电模式(CrM) 时在宽范围输入电压和输出功率提供接近1 的功率因数，安森美半导体推出高功率因数反激式LED 驱动器NCL30060，该器件采用恒定导通时间的PWM 控制方法，可支持大于50 W 的功率范围。次级端反馈控制支持诸如隔离型1-10 V 调光、宽正向电压范围或要求LED 模块热反馈的应用，典型用于LED 驱动器、光源和灯具及电子控制装置等中等功率单段式设计应用。NCL30060 支持达700 V 的高压启动，提供高功率因数及低THD，宽Vcc范围，提供直接的光耦反馈连接，集成12 V 门极驱动钳位和自动恢复/ 闩锁故障选项等功能，并内置初级端过流、输出过压、绕组短路、输出整流器短路、输出短路、欠压等强固的故障保护。安森美半导体还为该器件提供辅助设计工具和支持，包括NCL30060LED1GEVB评估板、EVBUM2240/D 评估板手册及基于MicrosoftExcel? 的设计工具。评估板支持90-305 Vac 的输入电压范围，10-41 V 的正向输出电压范围，提供700 mA恒定的输出电流和高达25 W 的输出功率，支持1-10 V或PWM 调光，THD 小于10%，能效高达88%。

高功率因数低纹波两段LED 驱动器——NCL30030

安森美半导体的NCL30030 针对高棚灯、路灯和停车场照明、槽形灯具替代、高压气体放电灯(HID) 替代、舞台灯光等大功率照明应用，高度集成CrM PFC及QR 反激控制器：PFC 段利用独特的乘法器结构提供低THD，而QR 控制器利用专有谷底锁定系统提速，并随着功率减小降低开关频率，以提供高达90% 的能效。

可提供故障控制引脚用于可编程的热关断，且可使用专用引脚禁用PFC。NCL30030 支持700 V 高压启动，提供高达30 V 的宽Vcc 范围，内置强固的保护组合，可进行自动恢复故障处理。

安森美半导体为NCL30030 提供 NCL30030LEDGEVB评估板，支持90-305 Vac 的输入电压范围、60-210 V 的正向输出电压范围、 700 mA 的输出电流和高达150 W 的输出功率。

智能照明

智能照明通过通信及传感技术，实现远程控制（导通或关断，调光或改变色彩）及监测（远程诊断），从而以更少电能执行相同或更多任务，达到提升能效、节能的目的。

( 一) 通信

1.PLC 调制解调器/ 电力线驱动器

电力线组成了全世界最大的铜基础设施，电力线通信(PLC) 已成为用为主要通信及控制链路的符合逻辑的途径。使用PLC 调制解调器可实现双向通信，以构成完全联网的智能系统。安森美半导体提供PLC 调制解调器NCN49599、NCN49597 用于智能电网、AMIS49587用于智能电表，以及功率放大器NCS5651 用作驱动。

NCN49597 基于ARMCortexM0 内核微控制器（MCU），同时支持AC 及DC 工作，每通道最大波特率达4.8k，支持A、B、C 及D 波段，且提供可编程软件，而NCN49599 在NCN49597 基础上还集成1.2 A、两段式功率放大器。AMIS-49587 基于 ARM7 MCU，仅支持AC 工作，每通道最大波特率为2.4k ，支持A、B 波段。这些调制解调器都采用领先的扩频型频移键控（SFSK）技术，嵌入MAC+PHY，提供极低能耗。

2.KNX 收发器

KNX 是基于OSI 的标准化(EN 50090, ISO/IEC14543) 网络通信协定，用于智能楼宇。KNX 网络基于现有双绞线，使用KNX 收发器来通信。KNX 承接及融合了此前的三个标准：欧洲家用系统协定(EHS)、BatiBUS 及欧洲安装总线(EIB 或Instabus)， 并支持EN50090 欧洲标准、ISO/IEC14543-3 国际标 准、GB/Z20965 中国标准、ANSI/ASHRAE135 美国标准等开放标准。

KNX 收发器可连接电路及传感器，为建筑物内9600 波特KNX 双绞线(TP) 总线提供温度及亮度控制，而TP 总线可提供数据通信及电源。安森美半导体的KNX 收发器NCN5120 集成20 V 稳压器和两路DC-DC转换器，提供3.3 V 固定电压和3.3 V-21 V 的调节电压，用于照明控制、遮光和百叶窗控制、供暖、通风、访问控制和远程控制，集成度高、物料单成本低。

( 二) 传感

1. 运动检测器无源红外控制器(PIR)

针对照明及占用情况传感市场，安森美半导体推出PIR NCS36000，可放大和调理源自PIR 传感器的信号。

该器件的工作电压为3.0 V— 5.75 V，集成低噪声双级放大器，并集成电压参考以驱动传感器，内部振荡器带外部电阻电容，支持单/ 双脉冲检测，数字滤波器可将故障告警减至最少，可直接驱动LED 及继电器。客户可定制数字滤波和模拟工艺，灵活且物料单 (BOM) 成本比可相比拟的分立元件方案更少，适用于配合宽范围的占用情况传感器。

2. 环境光及距离传感器

安森美半导体提供NOA1212 、NOA1305 环境光传感器及NOA3302 环境光及距离传感器。该系列器件可根据EEPROM 灵活定制，具0.0125 流明检测，带可定制的滤波( 即适光性光回应)，提供暗电流及温度补偿、最低的平均每分辨率位的能耗，其高速模式I2C 接口在断电期间对总线工作没有任何影响。

( 三) 以太网供电(PoE) 控制器

安森美半导体提供NCP1080、NCP1081、NCP1082、NCP1083、NCP1090、NCP1091、NCP1092、NCP1093、NCP1094 用于PoE 应用，以NCP1083 为例，它集成完全兼容的PoE 和DC-DC 控制器，可用于驱动LED 灯，而LED 灯可通过PoE 远程控制。当以太网线缆上通电时，NCP1083 支持正常的PoE 工作。而在以太网线缆上没有通电时，这器件接受辅助电源输入，为应用供电。

NCP1083 符合IEEE 802.3at 标准，支持达40 W 稳压功率的扩展功率范围，峰值能效高达89%。

结语

安森美半导体持续推出新系列AC-DC 通用照明方案以满足各类应用对尺寸、能效、功率因数、驱动电流等不同要求，并因应当前智能LED 照明的发展潮流，提供领先的通信、传感器系列产品及方案，为工程师实现更节能环保的智能照明系统拓宽设计选择。