關(guān)于ICL5101對(duì)LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)作用分析

縱觀半導(dǎo)體界，高集成度一直是技術(shù)演進(jìn)的主要方向，高集成度方案也比比皆是，英飛凌在此方面向來“得心應(yīng)手”，在不斷進(jìn)擊高集成度的同時(shí)享有更高性能，是英飛凌方案屹立于世的不二法門。英飛凌高壓諧振控制器ICL5101就是最佳注腳之一。

1+1>2的案例接連上演，ICL5101正是其中翹楚

將半橋諧振控制器和PFC級(jí)集成封裝在一起，并將所支持的諧振拓?fù)湫侍岣哌_(dá)到95%，英飛凌高壓諧振控制器ICL5101備受客戶青睞。ICL5101真正做到了1+1>2，并幫助英飛凌拓展了其在40W到300W之間照明系統(tǒng)的控制IC產(chǎn)品組合。

高度集成的ICL5101-PFC-LLC組合控制器可實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)器的高端設(shè)計(jì)，相比于同時(shí)需要獨(dú)立PFC IC和諧振IC的類似解決方案，其所需元件減少約25%。這使得設(shè)計(jì)更加可靠，從而減小了形狀尺寸，簡(jiǎn)化PCB布局并降低成本。其典型應(yīng)用包括：室內(nèi)及室外LED照明、高/低棚照明、街道照明、停車場(chǎng)及天棚照明、辦公室照明、零售以及商店照明。

圖1. ICL5101采用緊湊型PG-DSO-16封裝

Key Features

半橋諧振控制器和PFC級(jí)高度集成封裝在一起；

支持通用的AC和DC輸入；

在寬輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)THD（總諧波失真）<10%，PFC（功率因數(shù)校正）>99%，可輸出優(yōu)質(zhì)電能，從而助力照明設(shè)備生產(chǎn)商達(dá)到能效標(biāo)準(zhǔn)；

<200ms的極速點(diǎn)亮模式；

芯片結(jié)溫范圍為-40°C至+125°C，適于戶外使用；

諧振拓?fù)湫矢哌_(dá)95%。

Key Benefits

更高的集成度減少了外部器件數(shù)量，從而極大減小了尺寸與成本；

所有的工作參數(shù)均可通過簡(jiǎn)單的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而降低成本并保證參數(shù)設(shè)置的可靠性與穩(wěn)定性；

正常負(fù)載時(shí)PFC運(yùn)行在CrCM（臨界導(dǎo)通模式）模式，低負(fù)載時(shí)（0.1%）PFC運(yùn)行在DCM（斷續(xù)導(dǎo)通模式）模式，可確保無噪聲工作；

LED照明亮度可在其額定負(fù)載100%至0.1%的大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，市場(chǎng)上現(xiàn)有最新調(diào)光技術(shù)范圍一般只實(shí)100%到5%。

全面的保護(hù)功能，包括一個(gè)可調(diào)節(jié)外部過熱保護(hù)和電容負(fù)載保護(hù)，可保證故障情況監(jiān)測(cè)，提升系統(tǒng)安全性。

英飛凌的ICL5101，再次展現(xiàn)了其在高效LED驅(qū)動(dòng)器解決方案領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)軍地位，而ICL5101的成功應(yīng)用案例也無法一一列舉，以下兩個(gè)應(yīng)用案例僅是拋磚引玉~

01基于ICL5101?的大功率可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器方案PMM_L1408

基于ICL5101的大功率可調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器方案PMM_L1408正是采用ICL5101作為控制器，充分利用ICL5101高度集成Boost PFC和諧振半橋控制電路，外圍電路簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)靈活的特性，并配合英飛凌專為消費(fèi)類電子產(chǎn)品和照明產(chǎn)品量身定制的CE系列MOSFET，設(shè)計(jì)了一款可調(diào)光的LED驅(qū)動(dòng)器。

表1. 該項(xiàng)目使用的Infineon物料清單

該方案支持CV和CC 2種模式，兼容三種調(diào)光方案（0-10V/1-10V、電位器和1PWM），同時(shí)還具有開路保護(hù)、短路保護(hù)和過溫保護(hù)等多種保護(hù)功能。在90-305V的全球電壓范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)額定負(fù)載PF>0.9, THD<10%。此外，啟動(dòng)時(shí)間短(<500ms)、效率高（>93%@230V滿載）、非調(diào)光狀態(tài)下恒流輸出的負(fù)載范圍寬（120V-170V）。同時(shí)，充分發(fā)揮ICL5101外圍電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，在狹長的PCB尺寸限制下，采用單面板設(shè)計(jì)，降低了成本。

圖2. 方案樣機(jī)圖

02

?基于ICL5101的60W酒店大堂LED照明方案PMM_L1407?

基于集成PFC和諧振半橋的LED驅(qū)動(dòng)控制器 ICL5101的60W酒店大堂LED照明方案PMM_L1407，全方位利用了ICL5101工作于諧振半橋，數(shù)字化PFC單元在臨界導(dǎo)通模式(CrCM) 和斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM) 中均可運(yùn)行，在裝置變暗等情況導(dǎo)致的低負(fù)載狀態(tài)下仍可進(jìn)行極為穩(wěn)定的調(diào)節(jié)，功率因數(shù)可以達(dá)到接近100%，效率高等優(yōu)異性能。

表2. 該項(xiàng)目使用的Infineon物料清單

結(jié)合英飛凌ICL5101以及MOSFET的強(qiáng)勢(shì)特型，該方案的特點(diǎn)列舉如下：

寬輸入電壓：85V到305V；

極高功率因數(shù)，高達(dá)98%，且THD低（<5%）,效率高（>92%）；

支持恒流、恒壓輸出；

IC封裝為SOP-16，周邊器件少，PFC+LLC二合一的高集成度產(chǎn)品

圖3. 方案樣機(jī)圖