圖3：NCL30161內(nèi)部框圖

NCL30161的控制邏輯如下，通過檢測LED的峰值和谷值電流，可以實現(xiàn)LED電流的滯環(huán)控制，LED的紋波電流控制在平均電流的±10%以內(nèi)，由于同時控制LED的峰值電流和谷值電流，LED的平均電流恒定，不隨輸入電壓和串聯(lián)LED數(shù)量的變化而變化。MOSFET開通時，LED電流增加到達峰值電流220 mV時，MOSFET關(guān)斷；MOSFET關(guān)斷時，LED電流下降，內(nèi)部關(guān)斷時間定時器決定關(guān)斷時間，達到定時時間，MOSFET開通時檢測谷值電流并根據(jù)檢測到的谷值電流調(diào)整下一次關(guān)斷時間，穩(wěn)態(tài)時谷值電流被控制在180 mV。

在圖4中右側(cè)可以看到NCL30161的典型電流波形，紅色為MOSFET開通時的電流路徑；綠色為MOSFET關(guān)斷時的電流路徑；右側(cè)較下面是LED電流波形，可以看到它是連續(xù)的，且紋波電流在±10%以內(nèi)。

圖4：電流波形

由于MOSFET關(guān)斷時沒有電流，地端的電流檢測電阻無法檢測到電流，因此需要關(guān)斷時間設(shè)定電阻ROT來設(shè)置初始的關(guān)斷時間，關(guān)斷時間設(shè)定電阻只在啟動的時候起作用，啟動結(jié)束后由內(nèi)部時間關(guān)斷定時器來控制關(guān)斷時間。選擇電阻值ROT時，首先利用等式(1)計算關(guān)斷時間；然后利用(2)計算電阻值：

圖5是NCL30161典型應用的能效曲線。其外部MOSFET是安森美半導體的60 V NTTFS5826。左圖是300 mA輸出時不同LED數(shù)的效率曲線；右圖是1 A輸出時不同LED數(shù)的效率曲線，可以看到整個效率是比較高的。

圖5：NCL30161典型應用能效

PWM調(diào)光功能可以通過DIM/EN腳實現(xiàn)；圖6中左圖是PWM調(diào)光占空比和輸出平均電流的曲線，可以看到PWM占空比和輸出電流的線性度很好。右圖是PWM調(diào)光信號高/低時LED電流的變化，可以看到電流的波動范圍很小。NCL30161也可以通過在CS腳的R7加入一個直流偏置電壓信號來實現(xiàn)模擬調(diào)光。這樣，施加的模擬電壓不同，LED電流就會變化，從而實現(xiàn)模擬調(diào)光，如圖7。

圖6：PWM調(diào)光

圖7：模擬調(diào)光

由于NCL30161是在輸入端連接LED串(電流檢測在地端)），在連接多串LED時，LED串的陽極可以共用一條母線，LED串連線數(shù)為n+1；而上端檢測LED電流的方式需要2n的連線數(shù)量，如圖8。

圖8：多串LED的連接

如果應用的輸入電壓范圍超過芯片的40 V耐壓，在要擴展輸入電壓范圍時，可以在Vin端串聯(lián)電阻或增加線性調(diào)節(jié)器，圖9中使用了一個三極管、一個穩(wěn)壓管和一個電阻，將芯片Vin的電壓限定在40 V以下為芯片Vin供電；功率輸入部分的電壓可以高于40 V，如75 V，如圖9。這時，可以選用高耐壓的MOSFET來滿足高壓輸入的要求。

圖9：擴展輸入電壓

NCL30161除了可以實現(xiàn)降壓控制之外，還可以實現(xiàn)升壓控制，圖10是其典型電路。當沒有R7時，NCL30161可以在恒流輸入狀態(tài)工作，加入前饋電路R7后可實現(xiàn)恒功率輸入升壓控制。

圖10：恒功率輸入升壓控制

NCL30160的不同之處

除NCL30161以外，安森美半導體還為驅(qū)動大功率LED新推出一款NFET遲滯降壓、恒流高亮度LED驅(qū)動器NCL30160。這個新一代高能效的解決方案集成了MOSFET，電流提升到了1.5安培，損耗非常低，體積也更小，可較大限度地減少空間和成本，并集成了多種保護功能。

這款器件接受6.3 V至40 V輸入電壓，利用集成的1 A/50 mΩ低導通阻抗內(nèi)部MOSFET及以100%占空比工作的能力，能夠提供能效高達98%的方案。由于集成MOSFET耐壓僅為40 V，因此NCL30160只適合于40 V以下輸入、1.2 A以下的應用。與NCL30161相同，其較高1.4 MHz的高開關(guān)頻率使設(shè)計人員可采用更小的外部元件，將電路板尺寸減至較小，成本降至較低。圖11是NCL30160的內(nèi)部框圖。

圖11：NCL30160內(nèi)部框圖

NCL30160為區(qū)域照明及路燈等講究高能效、高亮度的中大功率LED通用照明應用提供了極佳的方案，同時適用于MR16 LED燈泡等住宅應用。

圖12是NCL30160連接不同LED數(shù)和不同電流時的能效曲線�？梢钥吹�，其能效是非常高的。

圖12：NCL30160典型應用能效

安森美半導體還為上述器件提供輔助設(shè)計工具和支持，包括Excel表格工具、評估板和24 V LED燈條應用注釋。在Excel表格設(shè)計工具中，工程師只需要填入輸入電壓、輸出LED的數(shù)量、LED的壓降和LED的數(shù)量，即可自動計算出所需的結(jié)果，非�？旖莘奖�。