半導(dǎo)體中高功率照明LED驅(qū)動器方案

圖3. 電流控制頻率反走(CCFF)架構(gòu)原理說明

對于兩段式方案而言，在高壓DC-DC次級段，單開關(guān)反激架構(gòu)（圖4所示）能效高，設(shè)計簡單，但功率設(shè)計通常小于100W。安森美半導(dǎo)體作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的固定頻率及準諧振(QR)控制方案供應(yīng)商，提供的準諧振固定頻率反激控制芯片具備高壓啟動、QR谷底鎖定、強固的故障保護、寬產(chǎn)品系列（控制器最低6個引腳）等特點。從業(yè)內(nèi)率先推出第一代高壓準諧振反激控制芯片NCP1207/NCP1308，到第二代提供更多保護功能的NCP1337/NCP1338，再到第三代輕載能效大幅提升的NCP1380，直到最新的第四代改善空載能耗的NCP1339，安森美半導(dǎo)體一直都在不斷努力，開發(fā)更多滿足客戶更寬需求的芯片產(chǎn)品。

圖4.高壓DC-DC次級端反激拓撲示意圖

而相對于其他諧振拓撲，LLC串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器（圖5所示）則能夠在相對寬的輸入電壓及輸出負責(zé)范圍下工作；所需元器件數(shù)量則更少，諧振儲能元件能夠集成到單個變壓器中；初級端開關(guān)在所有額定負載條件下能實現(xiàn)零電壓開關(guān)(ZVS)；次級端二極管能夠?qū)崿F(xiàn)零電流開關(guān)(ZCS)，沒有反向恢復(fù)損耗，所以作為一種高性價比、高能效及低EMI方案，常用于高輸出電壓的應(yīng)用中。

NCP1398作為第五代高性能LLC串聯(lián)諧振控制器，工作頻率可以從50kHz高至750kHz，可調(diào)節(jié)最小開關(guān)頻率精度達到±3%，可調(diào)節(jié)死區(qū)時間，帶外部可調(diào)節(jié)軟啟動，精密及高阻抗輸入欠壓保護，用于過溫或過壓等嚴重故障條件下閂鎖輸入腳，基于定時器的可自動恢復(fù)過流保護，閂鎖輸出短路保護，on/off控制關(guān)閉輸入腳，跳周期模式，帶可調(diào)節(jié)遲滯，Vcc工作電壓達20V，共集電極光耦連接，簡化Oring控制，內(nèi)置過溫關(guān)閉，600V半橋驅(qū)動器，帶1A/0.5A汲/源驅(qū)動能力，NCP1398B還提供反饋環(huán)路開路保護。

圖5.高壓DC-DC次級端LLC串聯(lián)諧振示意圖

組合控制器方案

NCL30051是一款PFC及諧振半橋組合控制器，這器件集成了一個CrMPFC控制器及一個半橋諧振控制器，并內(nèi)置600 V驅(qū)動器，針對離線電源應(yīng)用進行了優(yōu)化，采用SOIC16封裝，具備了所有實現(xiàn)高能效、小外形設(shè)計所需的特性。相比傳統(tǒng)途徑的CrM PFC+LLC通過改變LLC頻率來控制功率，NCL30051則是改變PFC大電容電壓來控制功率，局限在于大電容電壓的動態(tài)范圍，優(yōu)點則是簡化了固定電壓LED驅(qū)動器設(shè)計。

總結(jié)

LED照明正快速演變，新的驅(qū)動方案需要能夠配合市場上最新的LED應(yīng)用；同時為提升能效及降低系統(tǒng)總成本，拓撲結(jié)構(gòu)的選擇也在演變。為滿足中高功率LED照明驅(qū)動的需求，安森美半導(dǎo)體提供了陣容廣博、相輔相成的方案，包括單段式PFC方案，以及PFC+DC-DC轉(zhuǎn)換的兩段式方案，滿足不同的中大功率LED照明應(yīng)用的需求。