采用LCC拓扑实现宽输出范围LED驱动电源

　　实例

　　这里采用英飞凌的高集成度控制器ICL5101来实现一个120W的LCC恒流LED驱动电源.

　　图-7是LCC拓扑结构，采用次级电流采样做恒流反馈，并能实现0-10V调光的示意电路。PFC开关管采用了英飞凌的高性价比P6系列CoolMOSTM IPD60R190P6，LCC开关管采用英飞凌针对消费市场的低成本CE系列CoolMOSTM IPD60R650CE。两个型号均为TO-252贴片封装，无散热器，整体电路非常简洁。

　　图-8是省略次级电流采样反馈的示意电路，工作在固定频率，整体电路更加精简，整机成本可以与"PFC+反激"拓扑竞争。考虑到效率等因素，整体成本甚至更低。

　　作为说明，这里对有次级电流反馈的，采用图-7所示电路形式的实例做了实际测试。

　　这个实例的输出电压范围是20-80V，如果保证次级Vcc的供电，实际输出电压下限可以更低;输出电流范围是0mA-1.5A。

　　表-1是输出电流与频率在不同输出电压条件下的数据，图-9是根据此数据画出的曲线。整个输出电压(20-80V)，输出电流(0.01-1.5A)范围内，频率的变化范围也只有80kHz左右的变化。特别是恒流在最大电流时，频率的变化范围只有几kHz，恒定电压在80V调光时，频率范围是39kHz左右。

　　在230Vac的输入条件，80V、1.5A的条件下得到最高的效率93.1%。详细数据如表-2和图-10所示。表-3是全电压范围下的满载效率和纹波电流数据。可以看出纹波电流的表现也很优秀，峰-峰值小于2.5%，都在70mA以下。

　　另外，ICL5101的THD和PF性能也很出色，详细数据分别如图-11和图-12所示。100%负载下，THD可低于5%。甚至在50%负载及277Vac条件下，THD小于10%，远低于EN61000-3-2 class C要求。

　　最后是短路电流，实测值是1.7A，比较接近满载电流1.5A，这也是LCC比较LLC的主要优点之一。

　　结论

　　LCC拓扑可以在较窄的频率变化范围内，实现极宽的输出电压及电流调节范围。基于英飞凌单芯片集成"PFC+半桥谐振"控制器ICL5101，可以很容易地实现高效率、低THD和高PF值。集成的控制IC，还可以大幅度简化电路，减少元器件数量。并且ICL5101提供了无次级电流采样反馈做恒流的选项，使系统变得更紧凑，该IC所有工作参数均可通过简单的外围电阻进行调节，是实现可靠的配置设计的理想选择。全面的保护功能，包括容性模式保护和可调节的外部过热保护，加强了故障情况检测，提高系统的可靠性。