跟着人们节能环保认识的日渐增强，业界越来越重视动力耗费对环境的影响。在各种动力耗费途径中，据统计，有高达20%至22%的电能用于照明。进步照明运用的动力运用功率乃至进一步下降其动力耗费，有助于削减二氧化碳排放，造就愈加绿色环保的世界。因而，高能效照明正在成为业界竞逐的一个焦点。
从运用领域来看，照明包括住所照明、工业照明、大街照明和餐厅、零售及服务业照明等不同类别。而从功率等级来看，除了低功率照明，也包括大功率区域照明，典型运用如柱灯、洗墙灯、外墙灯、地道照明、街灯、泊车场及公共安全照明、工业及零售照明等室外照明，以及低顶灯、高顶灯、冻柜/冰箱及泊车库等室内照明。
大功率区域照明存在不少应战，如灯具或许难以接近、光源产生毛病时或许带来安全问题、野外存在多种极点环境条件等。此外，不容忽视的是，运用于大功率区域照明的现有光源（如金属卤素灯、高压钠灯、线性荧光灯及紧凑型荧光灯）存在着不少限制，如高压钠灯的显色性差（CRI约为22），金属卤素灯的典型灯具损耗较高（40%）且其从发动到发光至完好亮度阅历的时刻或许长达10分钟，线性荧光灯的冷温度功用差，紧凑型荧光灯的发动速度也较慢。
另一方面，跟着高亮度白光发光二极管（LED）在功用和本钱等方面继续改善，越来越多地用于大功率区域照明，并供给传统光源不具有的优势，如宣布每流明光所耗费的电能更少、方向操控性更好、颜色质量更佳、环保，并且其敞开和封闭能够更方便地操控，便于自动检测环境光然后改动亮度；此外，LED的可靠性也更佳，利于下降维护本钱及整体具有本钱。
LED区域照明运用要求
LED驱动器的主要功用就是在多种条件下限流，并要维护LED免受浪涌及其它毛病条件影响，以及供给某种等级的安全性，防止（电气和/或机械办法的）轰动及着火。关于区域照明运用而言，室外环境会给LED驱动器带来温度应战，且或许需求承受277 Vac、347 Vac或许乃至480 Vac等比规范电压更高的沟通输入电压。
区域照明运用的LED驱动器或许还需求契合某些有关功率因数或谐波含量的规范规范。如欧盟的世界电工联盟（IEC）的IEC61000-3-2规范对功率超越25 W的照明设备（C类）的谐波含量提出了要求，相当于总谐波失真（THD）低于35%；但契合IEC61000-3-2 C类谐波含量要求并不必定表明功率因数（PF）高于0.9。而某些商场（如美国）一般要求PF高于0.9及THD低于20%。
许多区域照明运用都在室外，或许会饱尝各种严厉温度条件，然后使整体运用寿命受到影响。而整体体系规划对运用寿命有重要影响，故运用内部发热较少、损耗更低的高能效LED驱动器非常重要，并且在规划中要对驱动器与LED热源进行热阻隔，然后增强体系可靠性。
图1：智能双亮度等级LED大街照明示例。
LED照明的操控也能够变得愈加智能化。传统街灯以定时器或环境光传感器来自主操控。而运用电力线通讯（PLC）或无线操控技能，能够供给高度灵敏的LED区域照明操控，如依据时刻的光输出等级集中操控、依据车流量传感器的发光等级操控，以及依据检测人、车活动来调控市中心照明，统筹步行车及大街照明。LED智能操控技能在节约电能之余，还不会损及安全性。典型运用有如智能双亮度等级照明，如公园、加油站顶棚、泊车场所、楼梯及电冰箱箱体照明都支撑依据需求来调整亮度等级的照明。LED能够即时导通及封闭，能够在这些运用中方便地依据动作或活动来调理照明等级，如在未检测到活动时供给20%-40%的亮度等级，而在检测到活动时供给100%亮度的照明。这样就利于很多节约额定的电能耗费。
LED区域照明电源架构及典型LED驱动计划
1）合适线性灯、线槽灯等运用的分布式/模块化计划
大功率LED区域照明运用中，一种常见的电源架构是“功率因数校对（PFC）+恒压（CV）+恒流（CC）”的三段式架构。这种架构中，沟通输入电源通过功率因数校对和阻隔型直流-直流（DC-DC）转化后，输出24至80 Vdc的固定电压，供给给后边内置DC-DC降压转化电路的恒流LED模块（见图2）。这种架构的规划供给了能够现场晋级的模块化途径，可依据实践需求，灵敏改动LED光条数量，然后添加或减小光输出，满意详细区域照明运用要求。这种架构下，沟通-直流（AC-DC）转化与LED驱动电路并未集成在一起，而是选用分布式装备，既简化安全考虑又增强体系灵敏性，也称作分布式计划，典型运用包括线性灯及线槽灯等。
图2：典型的模块化LED区域照明电源架构示意图。
在这种模块化途径下，一项规划能够扩展用于多种光输出等级。并且跟着LED光输出功用增强，LED模块要供给相同光输出等级，所需选用的灯条就更好。而每个灯条都设有一个专用的DC-DC LED驱动器，如能够选用安森美半导体的CAT4201高能效降压LED驱动器。CAT4201专门优化用于驱动大电流LED，选用具有专利的开关操控算法，供给高能效及准确的LED稳流（可达350 mA）。CAT4201可选用最高36 V的电源电压供电，并兼容于12 V和24 V规范照明体系。图3显现的是CAT4201的高压LED驱动器装备，外围的N沟道MOSFET支撑高压输入：100 V输入电压时LED功率达30 W；50 V输入时LED功率达13 W。
图3：CAT4201高压LED驱动器装备。 2）合适洗墙灯、外墙灯等运用的整体式/单段式计划
并不是一切的区域照明运用都要求选用分布式/模块化计划。跟着白光LED功用的快速提高，新式LED现已能够合作新的LED驱动器规划办法。抢先的LED制造商现已推出支撑更大电流及具有更高发光功用的新式LED，如Cree的XP-G系列LED（正向压降为3.3 V）在1 A电流时可供给330流明光输出，Seoul Semiconductor的P7系列LED（正向压降为3.3 V）在1.4 A时可供给400 流明光输出。在这种条件下，能够装备新颖的LED驱动器来直接驱动1 A到3 A的大电流。例如，能够选用安森美半导体的NCL30001功率因数校对TRIAC可调光LED驱动器。
NCL30001是一种整体式/单段式的LED驱动计划，这种计划集成了PFC和阻隔型DC-DC转化电路，并供给稳定电流来直接驱动LED。这种计划相当于将AC-DC转化与LED驱动两部分电路整合在一起，均坐落照明灯具内，省下了LED光条中集成的线性或DC-DC转化器。这种整体式计划的电源转化段更少，削减元器材运用数量（如光学元件、LED、电子元件及印制电路板等）、下降体系本钱，并支撑更高的LED电源整体能效。当然，这种计划的功率密度更高，或许并不合适一切区域照明运用，其光学图画或许更合适较低功率的LED，典型运用包括LED街灯、外墙灯、洗墙灯及电冰箱箱体照明等。
图4：依据NCL30001 LED驱动器和NCS1002操控器的90 W LED驱动器演示板电路。
安森美半导体开发了一款功率达90 W、电流0.7 A至1.5 A、电压低于60 V的单段式高功率因数LED驱动器演示板。该演示板选用了NCL30001 LED驱动器及带脉宽调制（PWM）调光功用的NCS1002次级端恒压恒流（CVCC）操控器（见图4），合适LED街灯等区域照明运用。
这90 W恒压恒流演示板承受90至265 Vac的扩展通用输入电压（替换元件条件下可支撑305 Vac），供给0.7 A至1.5 A的稳定电流输出规模（可通过微幅调理电阻来挑选）及30 V至55 V的稳定输出电压规模（可通过电阻分压器来挑选），最大输出功率90 W，支撑50至1，000 Hz调光操控，并包括可衔接至可选调光卡的6引脚接口，用于模仿电流调理/双亮度等级数字调光等智能调光运用。此外，这演示板还供给短路维护、开路维护、过温维护、过流维护及过压维护等丰厚维护特性。测验显现，这演示板在50 W输出功率、1，000 mA输出电压/48 V正向压降条件的能效高于87%（详见表1），在50%至100%负载条件下功率因数高于0.9，一起契合IEC61000-3-2 C类设备谐波含量规范。
表1：依据NCL30001和NCS1002的90 W LED驱动器演示板能效测验成果。
3）用于更大功率区域照明运用的高能效LLC拓扑结构驱动电源
近年来，业界对超高能效的LED照明拓扑结构爱好日浓，希望在更大功率的50 W至250 W LED区域照明运用中供给高能效（如高于90%）。要供给这样高的能效，需求选用高能效的电源拓扑结构，如谐振半桥双电感加单电容（LLC）拓扑结构，然后充分发挥零电压开关（ZVS）的优势。
在这类要求超高能效的更大功率LED区域照明运用中，能够结合选用安森美半导体的NCP1607 PFC操控器和NCP1397双电感加单%&&&&&%（LLC）半桥谐振操控器，用于功率在50到300 W规模的高能效LED大街照明运用。NCP1397是最新高功用谐振形式LLC操控器，集成了600 V高压起浮驱动器，支撑50到500 kHz的高频作业，内置高端和低端驱动器，支撑可调理及准确的最低频率，供给极高能效，并具有多种毛病维护特性。
图5：依据NCP1607和NCP1397的大街照明高能效LED电源计划。
增强LED串可靠性的维护计划
区域照明运用中一般会选用多串LED。尽管LED自身可靠性高，但若LED串中的某个LED开路，那么整串LED就或许封闭，而大街照明等运用中要防止这种情况，然后下降后期维护本钱。安森美半导体推出了NUD4700 LED电流旁路维护器。这器材是一款分流器材，如果LED串中某个LED开路，则会供给电流旁路，保证在某个LED毛病的条件下整串LED不会封闭；并且恰当处理散热的话，还可支撑大于1 A的大电流。
总结：
安森美半导体身为运用于绿色电子产品的首要高功用、高能效硅计划供货商，为LED区域照明运用供给各种不同的解决计划，如用于分布式/模块化电源架构的CAT4201降压LED驱动器、用于整体式电源架构的NCL30001单段式高功率因数LED对口，以及运用于大功率LED区域照明的NCP1607 PFC操控器及NCP1397谐振半桥LLC操控器计划，满意客户不同的运用需求。安森美半导体还供给依据AMIS-49587电力线通讯（PLC）调制解调器等产品的联网型LED街灯操控计划，以及相关的MOSFET、整流器、滤波器和维护产品等，为用户供给丰厚挑选，协助他们缩短规划周期，加速产品上市。
