效率高達92%的低成本LED驅動可實現(xiàn)方案

　　對于大功率LED照明驅動而言，傳統(tǒng)拓撲結構面臨高成本、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照明驅動的拓撲架構通常包含恒壓模塊和恒流模塊，總效率僅能達到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)量眾多導致成本過高；由于實際應用中每一串都需要一個Buck，且PFC、LLC電路非常復雜，因此可靠性較差；此外，每一串Buck開關頻率未進行同步，EMI干擾嚴重。

　　于是，TI在2008年底就提出了一種串行輸入、多并行等價LED驅動器（SIMPLDrive）。德州儀器半導體事業(yè)部高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務拓展經(jīng)理劉學超博士介紹說，這種架構仍然需采用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：德州儀器半導體事業(yè)部高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務拓展經(jīng)理劉學超博士。

　　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輸出驅動多個LED串的單芯片LLC控制器，適用于大效率LED驅動電源。劉學超表示，“現(xiàn)在可以直接對每一串LED進行控制，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驅動電流新的拓撲?！毙峦負涞膬?yōu)勢包括：高效率：可達到92%；低成本：無需CC DC/DC驅動器；高可靠性：元器件少，恒壓恒流集成在一個模塊；可以兼容PWM或模擬調光；EMI設計簡單：只需升壓PFC和多串變壓器串聯(lián)的諧振半橋，因此設計起來很容易。

　　劉學超指出，這是目前唯一一顆基于多個變壓器串聯(lián)的諧振電路，來實現(xiàn)高效率、低成本的LED驅動照明的方案。通過變壓器磁平衡方式來實現(xiàn)均流控制是該架構的核心所在，不過，用一個電壓器驅動一串LED成本仍然較高，“TI專利的多變壓器架構采用一個變壓器驅動兩個LED串，相比一個變壓器驅動一個電流的方式降低了成本?！?/P>

　　UCC25710的開關頻率可以從最小到最大開關頻率自由設定，精準度是3%-6%。能夠支持1%-100%的調光范圍，通過對Duty cycle進行延時處理，可得到線性的調光曲線。芯片內部集成了過壓、欠壓、過流保護機制，以及過溫保護功能。它帶有PWM調光接口，只需配備ZigBee和調光的控制就可以對LED進行驅動。

　　TI現(xiàn)已提供的PMT4302通用LED照明多串LLC AC/DC驅動器參考設計采用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，可以達到92%的效率。

　　圖2：采用了UCC25710的PMT4302多串LLC AC/DC驅動器Demo板。
UCC25710 LED驅動器控制IC適用于通用LED照明和LED電視背光，其主要性能特點如下：

　　可調節(jié)Fmin 3%（準確度）和Fmax 6%（準確度）

　　閉環(huán)LED串電流控制

　　PWM調光輸入

　　LLC與串聯(lián)開關控制支持調光

　　可編程調光LLC開關斜坡，可消除噪聲

　　可在低調光占空比下支持閉環(huán)電流控制

　　可編程軟啟動

　　內置過壓、欠壓和輸入電流保護，支持自動重啟響應

　　二級過流閾值支持鎖定響應

　　+400Ma/-800mA門驅動電流

　　低啟動電流與低工作電流；

　　20引腳SO無鉛（Pb）封裝