​LED 驱动电路的架构有几种？LED照明电路拓扑如何选择？

LED 驱动电路的架构有几种？

不管 LED 照明系统的输出功率有多大，LED 驱动器电路的选择都将在很大程度上取决于输入电压范围、LED 串本身的累积电压降以及足以驱动 LED 所需的电流。这导致了多种不同的可行 LED 驱动器拓扑结构，如降压型、升压型、降压-升压型和 SETIC 型。每种拓扑结构都有其优点和缺点，其中，标准降压型转换器是最简单和最容易实现的方案，升压型和降压-升压型转换器次之，而 SEPIC 型转换器则最难实现，这是因为它采用了复杂的磁性设计原理，而且需要设计者拥有高超的开关模式电源设计专长。

总之，终端产品的应用决定 LED 的拓扑结构，然后再根据 LED 的拓扑结构和输入电源合理选择 BUCK、BOOST、SEPIC 或 BUCK-BOOST 结构。

小于25W的LED照明电路拓扑如何选择？

一般来说，小于 25W 的 LED 照明系统不要求进行功率校正，因此可以采取简单一些的拓扑架构，如 PSR 或 BUCK 拓扑。小于 25W 功率范围主要针对小型设计，强调设计的简单性。

小于 25W 的 LED 灯具主要应用于室内照明，它们主要采用低成本的反激型拓扑结构。安森美半导体的 NCP1015 和 NCP1027 单片变换集成电路集成了内置高压 MOSFET 和 PWM 控制器，可以有效地减小 PCB 的面积和灯具的体积，提供最大 25W 的功率输出（AC230V 输入)。

25～100W 的 LED 照明电路拓扑如何选择？

25～100W 的 LED 照明应用要求进行功率校正，因此一般采用单级 PFC、准谐振（QR）PWM 或反激式拓扑。从效率角度来看，LLC 和 QR 性能更好；而 PSR 方案无需次级反馈，设计简单，尺寸也比其他方案小，适合用于单级 PFC。

25～100W 功率范围的典型 LED 照明应用街道照明（小区道路）和像停车场这样的公共场所。功率转换效率、PFC 功能的高性价比实现及高颜色品质是目前最重要的三大技术挑战。

例如，在商业照明和街道照明应用中，更长的使用寿命和由此产生的更低维护成本帮助克服较高初始成本的进入障碍。25～100W 的 LED 照明应用有功率因数的要求，因此需要增加 PFC电路，这种电路可以采用传统的两段式结构，即有源非连续模式 PFC 电路加 DC/DC PWM 变换电路，可采用功率因数校正控制器 NCP1607。NCP1607 的外围电路非常简单并可以提供很好的性能。对于高效率、低成本和小体积的 LED 方案而言，值得推荐的是单段的 PFC 电路，它可以同时实现功率因数和隔离的低压直流输出，并具有显著的成本优势，必将成为中等功率LED 照明的主流方案。安森美半导体的 NCP1652 为实现单级的 PFC 电路提供了最优的控制方案。

大于 100W 的 LED 照明电路拓扑如何选择？

100W 以上 LED 照明应用适合采用 LLC、QRPWM、反激式拓扑设计，一般采用效率更高的 LLC 拓扑双级 FPFC。100W 以上的 LED 应用包括主要道路和高速公路照明（这里需要高达 20klm 或以上的亮度以及 250W 的电源输人）和专业应用，如舞台灯光照明和建筑泛光灯照明。在高功率应用中使用 LED 的一个关键驱动力是可靠性和低功耗带来的低拥有成本。例如，其系统效率可与金属卤化物和低压钠灯相比。初始成本可能在短期内继续是该市场进入门槛。

对于大于 100W 的 LED 应用，可以采用传统的有源非连续模式 PFC 电路和半桥谐振 DC/DC转换电路。例如采用一种新型的集成控制器，它集成了有源非连续模式功率因数控制器和具有高压驱动的半桥谐振控制器。该半桥谐振控制器工作在固定的开关频率和固定的占空比，并且该电路不需要输出侧的反馈控制回路。这使得半桥谐振 DC/DC转换电路工作在效率最高的 ZVS 和 ZCS 状态。直流输出电压将跟随 PFC 电路的输出。