摘要：在大功率通用照明應用中，由于LED制造所導致的正向壓降的離散性和散熱問題，要求LED照明解決方案采用高度精確、高效和高可靠性的電源。本文介紹了英飛凌專為LED照明應用而開發(fā)的電源解決方案。

　　英飛凌的LED（發(fā)光二極管）照明解決方案采用了PFC（功率因數控制器）+LLC（邏輯鏈路控制）+線性驅動器雙級拓撲，并實現(xiàn)了反饋控制。主級由PFC + LLC構成，充當交流-直流轉換器，次級由線性LED驅動器BCR450 + BDP947功率晶體管構成，作為LED恒流源。借助8位微控制器，該方案不僅具備保護、調光、智能控制和通信等功能，而且更提高了線性LED驅動器的效率。

　　該方案避免了使用單一穩(wěn)壓輸出時遇到的多通道LED之間電流不平衡及開關模式LED驅動器要求使用更多外置元件而產生的產品穩(wěn)定性問題。它降低了產品成本，提高了穩(wěn)定性。更為重要的是，線性LED驅動器不會產生電磁干擾。此外，該解決方案在次級端未使用電解電容，從而延長了使用壽命。

　　在主級利用升壓轉換器拓撲，借助TDA4863-2G IC（集成電路）來提供功率因素校正；這個PFC可驅動高壓MOSFET，提供400V DC輸出電壓。

　　ICE2HS01G IC是一個高性能脈沖頻率調制諧振控制器，確切地講，是一個半橋LLC諧振轉化器。它以50%的占空比工作，支持兩個主用柵極驅動，并實現(xiàn)了180°相移。它結合脈沖晶體管、驅動器IC以及主側和次側MOSFET，共同降低直流電壓。

　　利用集成了MOSFET的固定頻率電流模式PWM控制器——集成式功率IC CoolSET? F3R ICE3BR4765J，實現(xiàn)了輔助反激式轉換器。它為微控制器運行提供了5V直流電源，為線性LED驅動器運行提供了12V直流電源。

　　線性LED驅動器BCR450經專門設計，具備諸如±1.5%的高輸出電流精度、過流保護、過壓保護和保護LED免受熱過載損害等特性，適用于大電流通用照明應用。

　　BCR4 5 0 結合外置功率晶體管BDP947，提供了高達每通道2000mA的恒定LED電流。可以利用外置檢測電阻， 調節(jié)該輸出電流。歸功于功率晶體管和檢測電阻的低電壓降（~0.6V），該解決方案具有很高的效率。利用線性L E D 驅動器BCR450，不會產生電磁干擾問題，也不需要電解電容，降低了產品成本，提高了使用壽命。

　　獨立式多通道拓撲提高了LED燈具的設計靈活性。將LED驅動電源和驅動器運行電源分隔開，則進一步提高了靈活性。直流輸入電壓范圍在數十伏特到百伏特之間。這有助于降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)效率。

　　英飛凌的8位微控制器將監(jiān)視所有通道上的功率晶體管和檢測電阻的電壓降，評估通道效率，并生成相應占空比的PWM（脈寬調制）反饋信號發(fā)送給主級LLC。簡單的RC濾波電路將該PWM信號轉換為直流電平，作為LLC的參考電壓。根據參考電壓，LLC將調節(jié)直流輸出電壓。在48V直流輸入電壓條件下，這種經優(yōu)化的輸出電壓可將線性LED驅動器的效率顯著提高至98%。

　　與此同時，微控制器向線性驅動器BCR450提供PWM輸出（最多6個PWM通道），可支持調光操作，以調節(jié)LED的亮度。它還允許單獨的開關控制，以避免因一個通道發(fā)生故障而關斷整個電源。

　　下面列出了英飛凌120W LED路燈演示/參考設計特性：

　　● 具備反饋控制的雙級電源拓撲；

　　● 電源電壓：90 ~270 VAC；

　　● 輸出電壓：37~48 VDC；

　　● 輸出電流：4個通道× 700 mA（最多8個通道，240W）；

　　● 功率因數 > 0.95；

　　● PWM調光范圍：25% ~ 100%；

　　● 總體功率效率高于91%；

　　● 次側不產生電磁干擾；

　　● 開路和短路保護以及自動檢測。