效率高达92%的低成本LED驱动可实现方案

　　LED照明产业近年来的受关注程度不断提升，其核心器件LED驱动芯片是实现高效LED照明的重要保障。但是，怎样才能在提高LED驱动能效及可靠性的同时减少器件成本，这一直是困扰广大设计工程师的一大难题。在这一需求的推动下，德州仪器（TI）日前推出新型多串半桥谐振高效LED驱动解决方案UCC25710。该产品通过大幅简化设计降低了成本，并极大地提升了效率与可靠性。

　　对于大功率LED照明驱动而言，传统拓扑结构面临高成本、低效率、低可靠性和EMI干扰等诸多问题。市面上典型的大功率LED照明驱动的拓扑架构通常包含恒压模块和恒流模块，总效率仅能达到88%左右，更高的效率则需牺牲成本；多串Buck电路+PFC+LLC，芯片数量众多导致成本过高；由于实际应用中每一串都需要一个Buck，且PFC、LLC电路非常复杂，因此可靠性较差；此外，每一串Buck开关频率未进行同步，EMI干扰严重。

　　于是，TI在2008年底就提出了一种串行输入、多并行等价LED驱动器（SIMPLDrive）。德州仪器半导体事业部高性能模拟产品业务拓展经理刘学超博士介绍说，这种架构仍然需采用3颗IC：第1级为传统的PFC，第2级为临界模式的Buck降压；第3级为多串变压器的恒流。这种三 级多串变压器解决方案的总体效率非常高，超过了93%，不过并未明显改善成本方面的不足。

　　图1：德州仪器半导体事业部高性能模拟产品业务拓展经理刘学超博士。

　　刘学超指出，这是目前唯一一颗基于多个变压器串联的谐振电路，来实现高效率、低成本的LED驱动照明的方案。通过变压器磁平衡方式来实现均流控制是该架构的核心所在，不过，用一个电压器驱动一串LED成本仍然较高，“TI专利的多变压器架构采用一个变压器驱动两个LED串，相比一个变压器驱动一个电流的方式降低了成本。”

　　UCC25710的开关频率可以从最小到最大开关频率自由设定，精准度是3%-6%。能够支持1%-100%的调光范围，通过对Duty cycle进行延时处理，可得到线性的调光曲线。芯片内部集成了过压、欠压、过流保护机制，以及过温保护功能。它带有PWM调光接口，只需配备ZigBee和调光的控制就可以对LED进行驱动。

　　图2：采用了UCC25710的PMT4302多串LLC AC/DC驱动器Demo板。