效率高達(dá)92%的低成本LED驅(qū)動可實(shí)現(xiàn)方案
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對于大功率LED照明驅(qū)動而言，傳統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)面臨高成本、低效率、低可靠性和EMI干擾等諸多問題。市面上典型的大功率LED照明驅(qū)動的拓?fù)浼軜?gòu)通常包含恒壓模塊和恒流模塊，總效率僅能達(dá)到88%左右，更高的效率則需犧牲成本；多串Buck電路+PFC+LLC，芯片數(shù)量眾多導(dǎo)致成本過高；由于實(shí)際應(yīng)用中每一串都需要一個Buck，且PFC、LLC電路非常復(fù)雜，因此可靠性較差；此外，每一串Buck開關(guān)頻率未進(jìn)行同步，EMI干擾嚴(yán)重。
于是，TI在2008年底就提出了一種串行輸入、多并行等價LED驅(qū)動器（SIMPLDrive）。德州儀器半導(dǎo)體事業(yè)部高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理劉學(xué)超博士介紹說，這種架構(gòu)仍然需采用3顆IC：第1級為傳統(tǒng)的PFC，第2級為臨界模式的Buck降壓；第3級為多串變壓器的恒流。這種三 級多串變壓器解決方案的總體效率非常高，超過了93%，不過并未明顯改善成本方面的不足。
圖1：德州儀器半導(dǎo)體事業(yè)部高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理劉學(xué)超博士。
TI在上個季度量產(chǎn)的創(chuàng)新型IC UCC25710去除了Buck降壓部分，很好地解決了之前IC成本的問題。這是業(yè)界首款直接通過PFC輸出驅(qū)動多個LED串的單芯片LLC控制器，適用于大效率LED驅(qū)動電源。劉學(xué)超表示，“現(xiàn)在可以直接對每一串LED進(jìn)行控制，然后直接控制LLC諧振半橋電路，這使得電路非常簡單，只需要一個升壓的PFC，再加上一個多串的變壓器串聯(lián)恒流的諧振半橋，就得到大功率LED驅(qū)動電流新的拓?fù)?。”新拓?fù)涞膬?yōu)勢包括：高效率：可達(dá)到92%；低成本：無需CC DC/DC驅(qū)動器；高可靠性：元器件少，恒壓恒流集成在一個模塊；可以兼容PWM或模擬調(diào)光；EMI設(shè)計簡單：只需升壓PFC和多串變壓器串聯(lián)的諧振半橋，因此設(shè)計起來很容易。
劉學(xué)超指出，這是目前唯一一顆基于多個變壓器串聯(lián)的諧振電路，來實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的LED驅(qū)動照明的方案。通過變壓器磁平衡方式來實(shí)現(xiàn)均流控制是該架構(gòu)的核心所在，不過，用一個電壓器驅(qū)動一串LED成本仍然較高，“TI專利的多變壓器架構(gòu)采用一個變壓器驅(qū)動兩個LED串，相比一個變壓器驅(qū)動一個電流的方式降低了成本?！?/P>
UCC25710的開關(guān)頻率可以從最小到最大開關(guān)頻率自由設(shè)定，精準(zhǔn)度是3%-6%。能夠支持1%-100%的調(diào)光范圍，通過對Duty cycle進(jìn)行延時處理，可得到線性的調(diào)光曲線。芯片內(nèi)部集成了過壓、欠壓、過流保護(hù)機(jī)制，以及過溫保護(hù)功能。它帶有PWM調(diào)光接口，只需配備ZigBee和調(diào)光的控制就可以對LED進(jìn)行驅(qū)動。
TI現(xiàn)已提供的PMT4302通用LED照明多串LLC AC/DC驅(qū)動器參考設(shè)計采用UCC28810作為臨界模式PFC，UCC25710作為多串LLC控制器。輸入電壓為90V-260V寬電壓范圍的輸入，輸出為500mA，支持四串LED，可以達(dá)到92%的效率。
圖2：采用了UCC25710的PMT4302多串LLC AC/DC驅(qū)動器Demo板。
UCC25710 LED驅(qū)動器控制IC適用于通用LED照明和LED電視背光，其主要性能特點(diǎn)如下：
可調(diào)節(jié)Fmin 3%（準(zhǔn)確度）和Fmax 6%（準(zhǔn)確度）
閉環(huán)LED串電流控制
PWM調(diào)光輸入
LLC與串聯(lián)開關(guān)控制支持調(diào)光
可編程調(diào)光LLC開關(guān)斜坡，可消除噪聲
可在低調(diào)光占空比下支持閉環(huán)電流控制
可編程軟啟動
內(nèi)置過壓、欠壓和輸入電流保護(hù)，支持自動重啟響應(yīng)
二級過流閾值支持鎖定響應(yīng)
+400Ma/-800mA門驅(qū)動電流
低啟動電流與低工作電流；
20引腳SO無鉛（Pb）封裝
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