安森美半導體專注於運用在電源管理方案方麵的專知和技術，克服固態照明的挑戰，提供LED照明應用的完整方案
，涵蓋高低功率因數、隔離或者非隔離拓撲結構
、調光以及非調光的應用等，並利用在工業應用的經驗和專長，不斷開拓新興的智能照明市場，推出有線及無線通信係列產品（PLC 、KNX）、環境光及無源紅外（PIR）傳感器、以太網供電(PoE)控製器等
，滿足不同的應用需求
，推動LED照明市場的發展和進步。本文將重點介紹安森美半導體近期於AC-DC通用照明新增的產品係列及智能照明方案。

 

 

針對筒燈

、線性管/LED燈泡替代、電子控製裝置、LED照明引擎及智能照明等要求高功率因數、低諧波失真的最高60 W功率的單段式設計應用，安森美半導體推出LED驅動器係列NCL30085、NCL30086、NCL30088，利用PFC初級端電流控製算法


，當采用準諧振(QR)模式工作時提供高能效。以NCL30088為例，它支持隔離反激、降壓-升壓、單端初級電感轉換器(SEPIC)拓撲結構，功率因數(PF)典型值高於0.98，無需光耦，能單獨從初級端實現精密穩流(精度典型值±2%)
，提供線性前饋補償，寬VCC範圍支持寬正向電壓應用
，低啟動電流典型值13 uA，可工作於-40℃至125℃的寬工作溫度範圍，基於負溫度係數(NTC)的電流熱反走可防止LED驅動器在惡劣環境下過熱
，並內置一係列強固的保護特性
，包括：LED串開/短路保護
、逐周期限流
、輸出二極管短路保護
、VCC偏置電壓和欠壓保護
、電流感測電阻短路保護及自動恢複或閂鎖故障處理。而NCL30086“可智能調光”

，支持以控製平均LED電流的單個輸入進行模擬/數字脈寬調製(PWM)調光，與非調光的NCL30088相輔相成。
 

 

 

圖1：PFC初級端控製LED驅動器

 

 

NCL30088作為降壓-升壓驅動器用於高達20 W的LED線性燈管時，交流輸入電壓範圍90-305 Vac，正向電壓範圍90-180 Vdc，提供100 mA輸出電流，PF大於0.98，總諧波失真(THD)典型值5%
，能效高達91%。

 

圖2：NCL30088應用於LED線性燈管的評估板和能效測試值

 

 

NCL30085作為隔離型可調光驅動器用於燈具時，通過切換開關導通/關斷提供3步對數調光：75%
、25%、5%，交流輸入電壓範圍90-265 Vac，正向電壓範圍14-28 Vdc，輸出電流350 mA，功率因數大於0.98，THD典型值10%

，能效高達85%。
 

 

 

圖3：NCL30085的評估板和3步調光圖示

 

 

為確保當工作在臨界導電模式(CrM)時寬範圍輸入電壓和輸出功率提供近1的功率因數，安森美半導體推出高功率因數反激式LED驅動器NCL30060，該器件采用恒定導通時間的PWM控製方法，可支持大於50 W的功率範圍。次級端反饋控製支持諸如隔離型1-10 V調光、寬正向電壓範圍或要求LED模塊熱反饋的應用，典型用於LED驅動器

、光源和燈具及電子控製裝置等中等功率單段式設計應用。NCL30060支持達700 V的高壓啟動，提供高功率因數及低THD，寬Vcc範圍，提供直接的光耦反饋連接，集成12 V門極驅動鉗位和自動恢複/閂鎖故障選項等功能，並內置初級端過流
、輸出過壓

、繞組短路

、輸出整流器短路
、輸出短路、欠壓等強固的故障保護。安森美還為該器件提供輔助設計工具和支持，包括NCL30060LED1GEVB評估板
、EVBUM2240/D評估板手冊及基於Microsoft Excel®的設計工具。評估板支持90-305Vac的輸入電壓範圍，10-41V的正向輸出電壓範圍，提供700mA恒定的輸出電流和高達25W的輸出功率，支持1-10V或PWM調光，THD小於10%，能效高達88%。

 

 

圖4：NCL30060LED1GEVB評估板和@25 W時的性能表現

 

 

安森美半導體的NCL30030針對高棚燈、路燈和停車場照明、槽形燈具替代、高壓氣體放電燈(HID)替代、舞台燈光等大功率照明應用，高度集成CrM PFC及QR反激控製器：PFC段利用獨特的乘法器結構提供低THD，而QR控製器利用專有穀底鎖定係統提速

，並隨著功率減小降低開關頻率，以提供高達90%的能效。可提供故障控製引腳用於可編程的熱關斷，且可使用專用引腳禁用PFC。NCL30030支持700 V高壓啟動
，提供高達30 V的寬Vcc範圍
，內置強固的保護組合
，可進行自動恢複故障處理。

 

安森美半導體為NCL30030提供 NCL30030LEDGEVB評估板
，支持90-305 Vac的輸入電壓範圍


、60-210 V的正向輸出電壓範圍、 700 mA的輸出電流和高達150 W的輸出功率。

 

  

智能照明通過通信及傳感技術，實現遠程控製（導通或關斷，調光或改變色彩）及監測（遠程診斷），從而以更少電能執行相同或更多任務，達到提升能效
、節能的目的。

 

 

 

電力線組成了全世界最大的銅基礎設施，電力線通信(PLC)已成為用為主要通信及控製鏈路的符合邏輯的途徑。使用PLC調製解調器可實現雙向通信，以構成完全聯網的智能係統。安森美半導體提供PLC調製解調器NCN49599
、NCN49597用於智能電網、AMIS49587用於智能電表，以及功率放大器NCS5651用作驅動。

 

NCN49597基於ARMCortexM0內核微控製器（MCU），同時支持AC及DC工作，每通道最大波特率達4.8k，支持A、B、C及D波段
，且提供可編程軟件，而NCN49599在NCN49597基礎上還集成1.2 A

、兩段式功率放大器。AMIS-49587基於 ARM7 MCU，僅支持AC工作，每通道最大波特率為2.4k

，支持A、B波段。這些調製解調器都采用領先的擴頻型頻移鍵控（S- FSK）技術，嵌入MAC+PHY，提供極低能耗。

 

圖5. PLC調製解調器/電力線驅動器

 

 

KNX是基於OSI的標準化(EN 50090, ISO/IEC 14543)網絡通信協定，用於智能樓宇。KNX網絡基於現有雙絞線，使用KNX收發器來通信。KNX承接及融合了此前的三個標準：歐洲家用係統協定(EHS)、BatiBUS及歐洲安裝總線(EIB或Instabus)，並支持EN50090歐洲標準
、ISO/IEC14543-3國際標 準、GB/Z20965中國標準
、ANSI/ASHRAE135美國標準等開放標準。

 

KNX收發器可連接電路及傳感器，為建築物內9600波特KNX雙絞線(TP)總線提供溫度及亮度控製，而TP總線可提供數據通信及電源。安森美半導體的KNX收發器NCN5120集成20 V穩壓器和兩路DC-DC轉換器，提供3.3 V固定電壓和3.3 V-21 V的調節電壓


，用於照明控製

、遮光和百葉窗控製

、供暖、通風、訪問控製和遠程控製
，集成度高、物料單成本低。

 

 

 

針對照明及占用情況傳感市場，安森美推出PIR NCS36000
，可放大和調理源自PIR傳感器的信號。該器件的工作電壓為3.0 V— 5.75 V，集成低噪聲雙級放大器，並集成電壓參考以驅動傳感器，內部振蕩器帶外部電阻電容，支持單/雙脈衝檢測
，數字濾波器可將故障告警減至最少，可直接驅動LED及繼電器。客戶可定製數字濾波和模擬工藝，靈活且物料單 (BOM)成本比可相比擬的分立元件方案更少
，適用於配合寬範圍的占用情況傳感器。
 

 

 

圖6：運動檢測器PIR

 

 

 

安森美半導體提供NOA1212 、NOA1305環境光傳感器及NOA3302環境光及距離傳感器。該係列器件可根據EEPROM靈活定製，具0.0125流明檢測，帶可定製的濾波(即適光性光回應)，提供暗電流及溫度補償
、最低的平均每分辨率位的能耗，其高速模式I2C接口在斷電期間對總線工作沒有任何影響。
 

 

 

圖7 ：環境光傳感器

 

 

安森美半導體提供NCP1080、NCP1081、NCP1082、NCP1083、NCP1090、NCP1091、NCP1092
、NCP1093
、NCP1094用於PoE應用，以NCP1083為例，它集成完全兼容的PoE和DC-DC控製器，可用於驅動LED燈
，而LED燈可通過PoE遠程控製。當以太網線纜上通電時，NCP1083支持正常的PoE工作。而在以太網線纜上沒有通電時，這器件接受輔助電源輸入，為應用供電。NCP1083符合IEEE 802.3at標準，支持達40 W穩壓功率的擴展功率範圍，峰值能效高達89%。
 

 

 

圖8：PoE控製器NCP1083

 

 

在節能

、環保及全球LED照明迅猛增長的趨勢下

，LED球泡燈等已幾乎家喻戶曉，而隨著相關技術的進步，LED成(cheng)本(ben)及(ji)性(xing)能(neng)水(shui)準(zhun)已(yi)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng)。安(an)森(sen)美(mei)半(ban)導(dao)體(ti)身(shen)為(wei)全(quan)球(qiu)領(ling)先(xian)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)供(gong)應(ying)商(shang)
，積(ji)極(ji)推(tui)動(dong)高(gao)能(neng)效(xiao)創(chuang)新(xin)，提(ti)供(gong)寬(kuan)廣(guang)陣(zhen)容(rong)的(de)高(gao)能(neng)效(xiao)電(dian)源(yuan)產(chan)品(pin)及(ji)方(fang)案(an)，涵(han)蓋(gai)從(cong)高(gao)集(ji)成(cheng)度(du)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)控(kong)製(zhi)器(qi)

、AC-DC控製器
、DC-DC控製器

，到分立MOSFET
、整流器、IGBT等
，以及智能功率模塊(IPM)和功率集成模塊(PIM)等
，用於計算機、消費(電視機、DVD

、機頂盒、遊戲機等)、白家電、電信、工業及LED照明等重點應用，符合或超越各種能效規範。未來安森美半導體還將持續推出新係列AC-DC通用照明方案以滿足各類應用。