【技术干货】高效、大功率、紧凑型LED调光方案解析 有效优化成本

照明系统的总体成本是商业照明和工业照明的重要考量因素，贝能国际有限公司基于Infineon公司ICL5101推出高效、大功率、紧凑型LED调光设计方案，有效满足商业照明应用对高性能、高可靠性系统及成本优化的需求。其应用领域包括室内外大功率LED照明、街道照明、停车库和区域照明、办公室平板照明及商店照明等。

本设计采用Infineon的ICL5101作为控制芯片，性价比高的CoolMOS CE系列MOS管作功率转换，CDM10V实现简洁的0-10V调光接口电路；采用LCC拓扑结构，易于实现很宽的输出电压电流范围，隔离输出，效率高，电流纹波小，保护功能完善。

高度集成的ICL5101 将半桥控制器和PFC级封装在一起，可实现LED 驱动器的高端设计，相比于同时需要独立PFC IC和谐振IC的类似解决方案，其所需元件减少约25%。在照明应用中，这种集成度为实现电源供电的小外形紧凑设计（如LED驱动）创造了条件。该IC的所有工作参数均可通过简单的电阻进行调节，是实现可靠配置设计的理想选择。CoolMOS CE系列MOSFET，是Infineon针对消费类电子产品而优化的高压超级结MOSFET，电压覆盖500V/600V/650V/700V/800V等，极具性价比，适用于适配器、LCD、LED电视、LED照明和电动工具等。CDM10V采用极小的 6管脚SOT封装，是一个完全集成的0-10V调光接口IC，该器件主要针对照明领域的各种调光应用。

原理框图

原理图

功能特点

• 单芯片支持PFC+ LCC电路结构

• 轻载时，PFC 工作在DCM模式，额定负载时工作在CrCM模式

• 容性运行、过载、短路、过电压检测

• 0~10V调光输入，灯光变化无闪烁

电气参数

• 输入电压：90Vac~305Vac

• 输出功率：240W max

• 输出电压：27~54Vdc

• 输出电流：4.44A max

• 调光范围：10~100%

• 效率：>92%@220Vac

• PF值：>0.97

• THD：<10%

目标应用

• 室内外大功率LED照明

• 街道照明

• 停车库和区域照明

• 办公室平板照明

• 商店照明

性能特点

• 单芯片集成PFC及谐振半桥的LED电源驱动控制器

• 外围器件少，可靠性提高

• 所有参数只用简单的电阻设置

• 工作温度范围从- 40°C + 125°C

• 稳定工作在低负荷运行模式，下至0.1%的额定功率

• 综合保护功能包括外部过温保护和容性负载保护，增加系统可靠性

PFC特征集

• PFC在额定负载下，工作在CrCM模式；在低负荷条件下工作在DCM模式，运行时无噪声低至0.1%

• 即使在DCM模式下，可调失真补偿也可以实现最低的THD

• 可调节的PFC电流限制

谐振半桥特征集

• 完全集成的650 V的高侧驱动器

• 集成半桥驱动器的自适应死区时间500 ns~1µS

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