本文将介绍一款用于 LED 街灯等应用的 28 V、3.3 A 的离线高功率因数 LED 驱动器设计。这设计基于安森美半导体的 NCL30001 LED 驱动器及 NCS1002 恒压恒流控制器，采用 90 至 265 V 交流电压供电，提供最大 90 W 的输出功率，
具有高功率因数，同时符合相关谐波含量标准，并能够配合脉宽调制(PWM)调
光。
单段拓扑结构 LED 驱动器+次级端 CVCC 控制器组合
NCL30001 是一种单段拓扑结构 LED 驱动方案，其灵活的特性非常适合应
用于新的 LED 照明产品。这款采用单段集成功率因数校正(PFC)和隔离型降压
交流-直流(AC-DC)电源转换的离线式 LED 驱动器省去了专用 PFC 升压段，可
以减少元件数量，降低方案成本，配合提高 LED 电源系统总能效，用于 LED 街
灯、低顶灯、外墙灯和建筑物照明等应用。
NCL30001 采用连续导电模式(CCM)工作，这种方案集成了 PFC 和隔离型 DC-DC 转换电路，并提供恒定电流来直接驱动 LED。它相当于将 AC-DC 转换
与 LED 驱动两部分电路整合在一起，均位于照明灯具内，省去了 LED 光条中集
成的线性或 DC-DC 转换器。这种整体式方案的电源转换段更少，减少元器件使
用数量(如光学元件、LED、电子元件及印制电路板等)，降低系统成本，并支持
更高的 LED 电源总体能效。当然，这种方案的功率密度更高，可能并不适合所
有区域照明应用，其光学图案可能更适合较低功率的 LED，典型应用包括 LED 街灯、外墙灯、洗墙灯及电冰箱箱体照明等。
NCL30001 控制器的其他规格特性还包括高压启动电路、电压前馈以改善环
路响应、输入欠压检测、内部过载定时器、闩锁输入，以及减少输入线路谐波的
高精度乘法器。安森美半导体还提供这器件的隔离型单段功率因数校正 LED 驱
动器评估板，用于要求直接恒流输出的 40 W 到 100 W 功率范围的应用。电流
可在 0.7 A 至 1.5 A 之间调节，配合更宽范围的大功率高亮度 LED。
NCS1002 是一款次级端恒压恒流(CVCC)控制器，适合 LED 街灯等区域照
明应用，配合 NCL30001 控制器更可以设计出高功效、具有调光功能的 LED 驱
动器演示板。
基于 NCL30001 和 NCS1002 的 90 W 演示板
为了帮助工程师尽快实施照明设计，安森美半导体还提供 90 W 恒压恒流演
示板，它可接受 90 至 265 Vac 的扩展通用输入电压(更换元件条件下可支持 305 Vac)，提供 0.7 A 至 1.5 A 的恒定电流输出范围及 30 V 至 55 V 的恒定输出电压
范围(可通过电阻分压器来选择)，最大输出功率 90 W，支持 50 至 1,000 Hz 调
光控制，并包含可连接至可选调光卡的 6 引脚接口，用于模拟电流调节/双亮度
等级数字调光等智能调光应用。此外，这款演示板还提供短路保护、开路保护、
过温保护、过流保护及过压保护等丰富保护特性。测试显示，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%，在 50%至100%负载条件下功率因数高于 0.9，同时符合 IEC61000-3-2 C 类设备谐波含量
标准。
由于这种设计可以有标准 NCL30001 评估板(50V2A)相媲美的功率水平，电
路原理的变化在于变压器的设计，以及基于 NCS1002 的恒定电流/恒定电压次
级侧控制电路。图 2 所示为初级侧电路。这个设计的反激变压器源于原有设计的
次级绕组，可以满足新的最高电压和电流要求。初级绕组所需的电感和整体结构
基本上相同。277 VAC 输入可以利用适当的额定电压来改变 EMI 输入滤波器的 “X”和“Y”电容器。
使用 NCL30001 连续导通模式功率因数校正单段反激式控制器，可以实现 高架、隧道、停车场和道路照明等区域照明应用的恒定电流 LED 驱动器。这种
特殊设计是针对需要大于 3A 的驱动能力的 LED 而优化的，如 Luminus Devices公司的 CSM360 和 SST90。这种设计可以支持多达 8 个 SST90 串联或 2 个 CSM360器件。CSM360 LED在驱动电流为3.2A条件下标称正向电压为12.8 V，
这取决于色温和光通量可以产生 1600-3900 流明。
次级侧控制电路如图 3 所示。在本设计中，输出电压是由一个电阻率确定的， 输出电流也是基于一个电阻率设置的。因此，只有两个电阻需要改变：一个是输
出电压分压器 R34，另一个是电流设置电路的一部分的 R32。此外，由于输出
电压较低而输出电流较高，增加了输出电容，同时降低了电容器的额定电压。
利用这个电路可以实现具有PWM调光输入和可选调光卡的30
Vout LED驱
动器 CVCC 次级检测。
总结
高能效照明正在成为业界竞逐的一个焦点。本文重点介绍安森美半导体针对 LED 街灯应用的 90 W LED 驱动器设计，这设计提供高功率因数，符合 IEC61000-3-2 C 类设备谐波含量标准，并能配合 PWM 调光。客户利用安森美
半导体的高能效产品及参考设计，能够加快产品上市进程。