ICLS602*X系列LED燈泡和LED聚光燈驅(qū)動(dòng)器IC

摘要：ICLS602*X系列LED驅(qū)動(dòng)器IC集成了電流型控制器、650V的C001MOS和高壓?jiǎn)?dòng)及保護(hù)電路，僅需外加很少量的元器件，即可構(gòu)建單級(jí)PFC反激式電路撲拓，用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED燈泡和LED聚光燈。
關(guān)鍵詞：ICLS602*X系列；LED驅(qū)動(dòng)器；單級(jí)PFC；反激式

    英飛凌(Infineon)推出的ICLS60*X系列IC含有四種器件，即ICLS6021J、ICLS6022J、ICLS6022G和ICLS6023J。該系列器件均適合于構(gòu)建離線(xiàn)式單級(jí)功率因數(shù)校正(PFC)反激式開(kāi)光型電源(SMPS)，驅(qū)動(dòng)LED燈泡和LED聚光燈，用來(lái)替代20～100W、E27燈座的白熾燈10～50W、GU10燈座的聚光燈。

1 ICLS602*X的基本結(jié)構(gòu)和引腳功能
    ICLS6021J、ICLS6022J和ICLS6023J采用PG-DIP-8-6封裝，ICLS6023G采用PG-DIP-DSO-16／12封裝，引腳配置如圖1所示。

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    ICLS602*X集成了軟啟動(dòng)電路、高壓?jiǎn)?dòng)單元、電源管理電路、保護(hù)電路、PWM比較器與前沿消隱(LEB)電路、MOS柵極驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)650V的C001MOS，芯片電路組成框圖如圖2所示。

    LED驅(qū)動(dòng)器系列IC的各個(gè)引腳功能如下所述。
    引腳Softs：軟啟動(dòng)引腳。該引腳與地之間連接一個(gè)軟啟動(dòng)電容，在啟動(dòng)期間提供軟啟動(dòng)，在自動(dòng)重啟動(dòng)模式提供誤差檢測(cè)，在IC進(jìn)入自動(dòng)重啟動(dòng)模式之前為輕載跳躍提供一個(gè)可調(diào)消隱窗口此外，該引腳在正常負(fù)載下還用作控制頻率抖動(dòng)周期。
    引腳FB：反饋端。該引腳為內(nèi)部保護(hù)電路和PWM比較器提供淵節(jié)信息，以控制占空因數(shù)。如果負(fù)載開(kāi)路，IC則進(jìn)入懸浮負(fù)載保護(hù)(FLP)模式。
    引腳CS：電流感測(cè)端，也是IC內(nèi)部MOSFET的源極。該引腳檢測(cè)外部串聯(lián)電阻上的電壓，如果引腳CS上的電壓達(dá)到內(nèi)部電流限制比較器的門(mén)限水平，則立刻關(guān)斷驅(qū)動(dòng)器輸出。為實(shí)現(xiàn)電流模式控制，引腳CS為PWM比較器提供電流信息。
    引腳Drain：內(nèi)部C001MOS的漏極引出端。在啟動(dòng)期間，陔引腳提供啟動(dòng)電流。
    引腳VCC：10．3～26V的正電源電壓輸入端引腳GND：控制器地。
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2 ICLS602*X的主要性能和特點(diǎn)
    ICLS602*X系列LED驅(qū)動(dòng)器IC的主要性能和特點(diǎn)如下所述。
    (1)引腳鍍層不含鉛，符合歐盟RoHS指令要求。
    (2)適合用作設(shè)計(jì)離線(xiàn)式單級(jí)PFC反激式電源，提供恒定功率輸出，高集成度使外部元件最少化。
    (3)在67KHz的固定頻率上操作，帶±2．7KHz的頻率抖動(dòng)，在FMI限制到最低水平上。
    (4)內(nèi)置650V的C001MOS，并帶可開(kāi)／關(guān)啟動(dòng)單元，無(wú)需外加啟動(dòng)電阻。IC的啟動(dòng)電流典型值是0．3Ma，只要引腳VCC上的電壓超過(guò)18V的導(dǎo)通門(mén)限，啟動(dòng)電路將會(huì)關(guān)斷。
    (5)提供軟啟動(dòng)功能。如果在啟動(dòng)期間VCC過(guò)電壓，或者在運(yùn)行期間出現(xiàn)VCC欠電壓、芯片過(guò)溫度、過(guò)載和環(huán)路開(kāi)路，IC將會(huì)進(jìn)入自動(dòng)重啟動(dòng)模式。在無(wú)載和負(fù)載開(kāi)路情況下，IC將會(huì)進(jìn)入懸浮負(fù)載保護(hù)(FLP)模式。全方位的保護(hù)功能，大大提高了IC及系統(tǒng)的可靠性。
    表1列示了系統(tǒng)IC的C001MOS的額定電壓VDS與導(dǎo)通電阻RDS(on)，鎮(zhèn)蕩器頻率飛fose額定輸出功率Pout以及封裝。

3 ICLS*X的典型應(yīng)用
    ICLS602*X系列驅(qū)動(dòng)器IC可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED燈泡和LED聚光燈，來(lái)代替E27燈座和GUIO燈座的白熾燈和鹵素?zé)簟Ｔ趹?yīng)用中的器件選擇見(jiàn)表2。

    采用ICLS6021J的8．4WLED燈泡驅(qū)動(dòng)器電路如圖3所示。該電路是一種單級(jí)PFC反激式電路撲拓，AC輸入是220V，DC輸出為24V／350mA。
    在圖3中，L1、L2和C1組成EMT濾波器，BR1為橋式整流器，U1(ICLS6021J)和變壓器T1等，組成DC／DC反激式轉(zhuǎn)換器，T1偏置繞組NB、VD1和C6、C3組成U1的輔助電源電路。
    接通AC電源，BR1輸出高壓經(jīng)T1一次側(cè)繞組NP直接加至U1引腳D，U1中的啟動(dòng)電路提供1mA的恒流從U1引腳VCC流出充電電容C6。當(dāng)U1引腳VCC上的電壓達(dá)到18V的啟動(dòng)電平時(shí)，啟動(dòng)電路關(guān)斷，以在正常操作期間增加系統(tǒng)頻率。一旦系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，U1則由輔助電源供電。
    U1引腳SS上的C4為軟啟動(dòng)電容，軟啟動(dòng)控制啟動(dòng)期間的輸入電流。當(dāng)選擇C4=470nF時(shí)，軟啟動(dòng)時(shí)間為42ms。
    R3、C7和VD2組成T1初級(jí)上的阻尼網(wǎng)絡(luò)，其作用是將U1中C001MOS的漏一源極電壓鉗位在650V以下的安全電平上。
    U1引腳CS上的電阻R4用來(lái)檢測(cè)C00MOS的源極電流。當(dāng)R4上的電壓超過(guò)內(nèi)部電流限制門(mén)限電平時(shí)，U1中的柵極驅(qū)動(dòng)器則立刻關(guān)斷。
    T1二次側(cè)上的肖基特二極管VD3和C8，組成輸出整流濾波電路。輸出反饋信號(hào)經(jīng)R1、R2和VT1并結(jié)合R4來(lái)調(diào)節(jié)功能因數(shù)。C2選擇47nF的小電容，是獲得高頻率因數(shù)的關(guān)鍵。U1引腳FB內(nèi)部連接到電流感測(cè)電路，輸入電流波形像一個(gè)反饋信號(hào)的鏡像。
    驅(qū)動(dòng)器恒定輸出功率，驅(qū)動(dòng)24V、350mA的LEDUN型模塊。系統(tǒng)效率85％，線(xiàn)路功率因數(shù)不低于0．9。

4 結(jié)束語(yǔ)
    ICLS602*X是恩智浦(NXP)推出的“LedSET”LED系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)系列。ICLS602*X集成了離線(xiàn)式LED電流型控制器、保護(hù)電路和一個(gè)帶啟動(dòng)單元的650V的C001MOS，僅需外加少量元器件，就可以設(shè)計(jì)高頻高功率因數(shù)反激式電源，用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED燈泡和LED聚光燈中的LED模塊，來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的白熾燈(E27燈座)和傳統(tǒng)聚光燈(CUIO燈座)。