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綠色社會的關鍵在于半導體電路和系統級別優化:LED照明
摘要: 半導體廠商也在紛紛涉足LED照明業務。LED的電源電路需要驅動器IC,很多半導體廠商都推出了多樣化產品。在各廠商競相提高驅動器IC的驅動能力及效率并實現更多功能的形勢下,美國國家半導體(National Semiconductor)不僅使產品具備這些特點,而且降低了電源電路設計的難度。
Abstract:
Key words :

LED照明:最快一天之內即可完成基本電路設計

  半導體廠商也在紛紛涉足LED照明業務。LED的電源電路需要驅動器IC,很多半導體廠商都推出了多樣化產品。在各廠商競相提高驅動器IC的驅動能力及效率并實現更多功能的形勢下,美國國家半導體(National Semiconductor)不僅使產品具備這些特點,而且降低了電源電路設計的難度。

  使用該公司面向電源電路等開發的在線設計輔助工具“WEBENCH”,最短可在一天內完成包括根據LED選擇驅動方式、選擇驅動器IC、電路設計及電路模擬等在內的基本電路設計(圖8,圖9)。驅動器IC只能采用該公司的產品,不過LED、電容器及電感器等可從主要廠商的多款產品中選用。WEBENCH可以免費使用,如果多數設備開發人員都利用該工具進行電路設計,將有助于國家半導體生產的驅動器IC獲得擴大應用。

 

圖8:LED照明產品的設計變得更加容易
該圖表示采用美國國家半導體開發的設計輔助工具“WEBENCH”進行LED照明產品設計的流程。最短可在一天內完成設計與模擬工作。以LED為代表的部件與驅動方式的選擇、驅動器IC的選擇以及電路設計均可在線進行,電氣特性及熱特性的模擬也可在線完成。該圖根據該公司的資料繪制。
圖9:使用WEBENCH時的設計畫面
可在同一畫面上,顯示電路圖及電氣特性的模擬結果,以及選定的部件一覽表等。還可利用左上方的圓盤改變電路面積、成本及特性等項目的優先度。改變優先度后,會顯示相應的電路構成等。圖片由國家半導體提供。



  包括照明及背照燈在內,近一年來WEBENCH被應用于LED電源電路的事例急劇增加,達到WEBENCH整體用例的約1/7~1/6。很多設計人員缺乏基于LED驅動器IC的電源設計經驗,估計這些設計人員都在使用WEBENCH進行設計。對于經驗不足的設計人員而言,從諸多驅動器IC、LED及被動部件中找出最佳部件,然后設計最佳電路的做法會帶來很重的工作負擔。有時甚至需要幾周的時間才能設計出基本電路。

  設計LED照明器具時,作為光源的LED以及用于實現所需放射特性的光學部件會受到重視。而電源電路設計往往會被推后,不過“經常聽到光學設計等進展順利,卻因最后的電源電路設計而跌跟頭的例子”(國家半導體日本法人)。這種情況也對擴大WEBENCH的應用起到了積極作用。

  WEBENCH可顯示以成本、效率及安裝面積中的任意一項為優先條件,同時考慮三個項目取得平衡的五種電路。用戶可從中選擇所需電路。模擬方面,備有對輸入功率的變動作出響應的特性、調光時的動作、啟動時的動作以及穩定狀態的電路特性模擬。用戶可在更改構成部件的同時優化電路。各種模擬最長可在5分鐘左右完成,因而不會對設計帶來影響。
 

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