低电流LED的应用、经济线性恒流稳压解决方案

低电流LED的应用、经济线性恒流稳压解决方案

凭借着节能、长使用寿命及色彩组合丰富等优势，LED照明目前已成为增速最快的半导体领域之一，近年来的年复合增长率(CAGR)高达20%，预计2012年全球LED市场总值更将达114亿美元，前景非常可观。其中增长最快、需求也最大的应用将是低电流LED照明应用。

目前市场上典型的LED驱动器包括两类，即线性驱动器和开关驱动器；进一步细分，则有三种，分别是开关稳压器、线性稳压器和电阻型驱动器。这三种驱动器分别适合不同等级的电流应用，见图1。如电流大于500 mA的大电流应用采用开关稳压器，因为线性驱动器限于自身结构原因，无法提供这样大的电流；而在电流低于200 mA的低电流应用中，通常采用线性稳压器及电阻型驱动器；而在200至500 mA的中等电流应用中，既可以采用线性稳压器，也可以采用开关稳压器。

图2：CCR结合电阻型驱动器与线性稳压器所长，填补了市场空隙。

我们可以通过实际的测试来验证这两种驱动器的性能对比情况，见图3。测试中对比了分别采用这两种驱动器实现的组合尾灯，其中的CCR是稳定电流为25 mA的器件。从图中可以看出，在9 V的相同输入电压时，CCR比电阻型驱动器的电流高，使LED更亮。在13 V的相同电压输入时，二者亮度一致。电压高于13 V后，CCR的电流逐渐稳流到25 mA，而电阻型驱动器的电流则一直上升，可能导致LED过驱动，从而损坏LED。此外，CCR提供的电流精度达±10%，完全满足应用要求，而电阻型的电流精度仅为±50%，相差甚远。

表1：安森美半导体半导体已推出及规划推出的双端及三端线性恒流稳压器。

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值得一提的是，安森美半导体的线性恒流稳压器支持采用120/220 Vac供电，如在建筑物及通用照明应用中，120/220 Vac交流市电输入经过桥式整流后，只需要保证输入电压减去LED串总电压后所剩下的电压不超过这线性恒流稳压器45 V的阳极-阴极最大电压VAK即可。这同样体现出它的易于设计特性。

而在强固性方面，安森美半导体的这系列器件表现非常突出。例如，其设计带有负温度系数(NTC)，在极端的电压和工作温度下保护LED免受热失控影响。例如，采用SOT-223表面贴装封装的器件尺寸为7.0 mm x 6.5 mm x 1.6 mm，85℃时能在电路板上500 mm长/不到29克重的铜片上耗散630 mW的功率，非常适用于极端的热工作环境。此外，这些器件通过了严格的AEC101汽车标准认证，适用苛刻的汽车应用要求。这些器件还承受开关瞬态及电压尖峰，并具备良好的静电放电(ESD)额定脉冲等级，测得为1.8 kV。此外，这些器件还支持环保，使用无卤素模子化合物，并符合无铅RoHS指令要求。

安森美半导体首批NSI45系列10款双端线性恒流稳压器已于2009年5月推出，这些器件提供±10%及±15%的稳态稳流(Ireg)容限，额定电压为45 V，工作温度范围-40℃至85℃，最高结温度为150℃，提供20 mA、25 mA及30 mA器件等不同选择，采用SOD-123及SOT223封装，目标市场包括汽车应用中的内部及外部LED照明，商业标识应用中的氖灯替代、交通信号等及显示屏背光，建筑物及通用照明应用中的平板交流照明、工作灯及装饰灯、景观及室外照明等。

表1中列出了安森美半导体NSI450系列线性恒流稳压器的主要参数，其中既有双端器件，如NSI450XXT1G(SOT123封装，20/25/30 mA)、NSI450XXZT1G(SOT223封装，25/30 mA)，现有样品提供，并已量产；也有三端器件，如NSI450XXZT1G(SOT223封装，30至80 mA可调节)及NSI450XXT1G(D-PAK封装，80至150 mA可调节)，将于2009年第3季度提供样品，并于第4季度量产。

安森美半导体身为全球领先的高性能、高能效硅解决方案供应商，具有卓越的运营业绩，遍布全球各地的制造设施每年付运320亿多颗器件，并拥有先进的工艺及技术能力。安森美半导体还熟悉客户，与众多国际及本土客户建立起了广泛及深入的关系，且以遍布世界各地的设计支援中心为客户服务。安森美半导体丰富的产品和解决方案阵容涵盖标准产品、专有解决方案、专用标准产品及定制ASIC解决方案等不同领域，以及汽车、计算机和游戏机、便携消费产品、媒体和娱乐、工业、医疗、高压通信、军事和航空等应用市场。

安森美半导体服务的上述多个应用市场都会涉及LED照明/背光。而安森美半导体使用宽广范围的技术，为广泛的LED照明应用提供解决方案，发挥高能效电源方案的核心优势。安森美半导体针对低电流LED照明应用推出的新的简单、经济及强固的线性恒流稳压器解决方案，拓宽了安森美半导体已有的包括开关稳压器及普通线性稳压器的LED驱动器产品阵容，非常适合于汽车内部/外部照明、商业标识牌及建筑物LED照明应用需求。