LED参考设计指南.pdf

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1、 LED 参考 设计指南 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 目录 2 LED 驱动拓扑LED 配置 调光选项 VINVOUT (VDC)IOUT (mA) 器件页码 具备数字与 PWM 调光功能的 小型 LCD 背光 10 组串联数字或 PWM 318 VDC 26 或 38 (最大)700 (最大)TPS61160/1 4 通过 LDO 实现小型 LCD这背光4 组并联 (2 个一组，共 2 组) 2.55.5 VDC 3 (典型)每个 LED 为 25 TPS7510x6 中等尺寸的 LCD 背光3 组串联数字或 PWM312 VDC5 (典型)3

2、50TPS611658 大型 LCD 背光驱动器最多 96 组 (12 组串联，8 串) 模拟或 PWM 424 VDC1648320TPS6119510 具备 PFC 的恒流驱动器313 组串联180265 VAC1048.5700UCC2881012 具备 PFC 的升压控制器80 组串联TRIAC 调光器150264 VAC300 (最大)350UCC2881014 标准灯泡替换 79 组串联 TRIAC 调光器90130 VAC2432 450UCL6400118 具备 PFC 的 25W 可调光驱 动器 10 组串联 TRIAC 调光器85305 VAC3338 700UCC2881

3、020 具备 PFC 的 100W 恒流非隔 离式驱动器 1530 组串联PWM90265 VAC 55100900UCC2881022 具备 PFC 的 110W 恒流隔离 式驱动器 715 组串联 (最多 4 串) 模拟或 PWM 90265 VAC2260500UCC2881024 10W 绿色模式 PWM LED 驱 动器 36 组串联120290 VAC 24 (典型)350 UCL6401026 无线控制的三色 LED 驱动3 组并联(三色)4.55.5 VDC3 (典型)每个 LED 为 300TPS6226028 适用于 LED 手电的低电压升 降压转换器 1双级1.25 VD

4、C 5 (典型)600 TPS6300030 具备集成型电源开关的升压 驱动器 48 组串联模拟或 PWM512 VDC VIN 至 382000 (最大) TPS6150032 非同步升压 LED 驱动器10 组串联 (1 或 2 串) 918 VDC 40 (最大) 700 或 350 TPS4021134 宽输入 DC 电压范围 SEPIC 驱动器 4 组串联 840 VDC 13 (典型)350 TPS4021136 3W 太阳能灯 3 组串联模拟或 PWM 4.57.4 VDC 10.5 (典型)350TPS61165 38 LED 参考设计指南 3 德州仪器 2009 年第四季度

5、LED 参考设计指南 LED 参考设计指南 帮助您从容应对各种照明设计挑战 LED 参考设计指南是您重要的参考工具书，能够充分满足您的各种照明设计需 求。希望获得全新低成本创新型 LED 照明解决方案的客户可充分受益于德州仪器 (TI) 种类繁多的产品系列，如 AC/DC、DC/DC、LED 驱动器、电源管理器件、无线 与有线接口控制以及嵌入式处理器等。 设计人员不仅能够控制功率级，而且还能调节 LED 电流，从而避免采用多种组件 的麻烦，进而显著降低系统成本。精心设计的系统能够精确地控制稳压与电流调 节，实现众多优异特性，如高度精确的光强度与色彩混合、温度监测避免过热、 支持智能/自适应调光

6、与故障检测 (过压/过流、坏串 (blown string) 等。此外， 我们还能通过电力线通信 (PLC)、无线技术或接口与外部系统进行通信。 LED 照明设计人员面临着严峻的挑战，他们需要通过先进的照明设计快速实现高 效率与高可靠性目标。TI 卓越的照明产品系列将有助于设计人员更快速地实现目 标。 。 TI 出色的解决方案帮助您从容 应对各种照明难题： 卓越的通道间与芯片间精度，可 实现 RGB 消息板与视频显示的最 佳色调及亮度； 业界效率最高的小外形可编程 LED 或 OLED 背光控制器； 闪烁式低功耗 LED 可作为汽车显 示屏或赌场游戏机的指示灯； 控制器可向高亮度的白光或 RG

7、B LED 供电并实现调光功能，以充 分满足建筑灯光与便携式照明的 需要； 用 AC 电源向 HB LED 阵列供电，可 满足街道照明需要，同时还能替 代高强度放电 (HID) 灯； 高度集成的 ZigBee 收发器与 SOC 解决方案非常适用于无线照明控 制及家庭自动化等应用领域。 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 TPS61161 L1: TDK VLCF5020T-220MR75-1 C1: Murata GRM188R61E105K C2: Murata GRM21BR71H105K D1: ONsemi MBR0540T1 VIN CTRL COMP SW FB

8、Rset R10 20mA C2 1F C1 1F L1 22H GND D1 On/Off Dimming Control VI 3V to 18V C3 220nF 具备数字与 PWM 调光功能的小型 LCD 背光 TPS61160/1 4 描述 TPS61160/1 具备 40V 的集成型开关 FET，是一种可驱动多达 10 个串联 LED 的升压转换器。该升压转换器允 许采用普通照明领域的高亮度 LED， 固定运行频率为 1.2MHz，开关流限为 0.7A。 如下列典型的应用原理图所示，采用 外部检测电阻器 RSET 可设置默认的白 光 LED (WLED) 电流。可将反馈电压稳 定在

9、 200mV。LED 的电流能够通过单线 数字接口 (EasyScale 协议) 由 CTRL 引脚控制。此外，还可以在 CTRL 引脚 上施加 PWM 信号，以便由占空比来确 订购信息1 TAOpen LED Protection (typical)Package2Package Marking 26 V TPS61160DRVBZQ 40C to 85C 38 VTPS61161DRVBZR 1了解最新的封装与定购信息，敬请访问：http:/ 2 DRV 采用卷带封装。订购批量为每卷 3,000 个部件时，请加注后缀“R”(如 TPR61160DRVR)； 或，订购批量为每卷 250 个部

10、件时，加注后缀“T”(如 TPS61160DRVT)。 典型的应用原理图 定反馈参考电压。无论是数字还是 PWM 模式，TPS61160/1 都不会在猝发 状态下提供 LED 电流，因而也就不会 在输出电容上产生音频噪声。在开路 LED 保护情况下，TPS61160/1 具备的集 成型电路系统可以防止输出超过最大 绝对额定值。 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 具备数字与 PWM 调光功能的小型 LCD 背光 TPS61160/1 5 效率与输出电流的对比 PWM 调光输出纹波 PWM 调光线性图：反馈电压与 PWM 占空比的对比 LED 参考设计指南 德州仪器 2009

11、年第四季度 通过 LDO 实现小型 LCD 背光 TPS7510x 6 描述 TPS7510x 线性低压降 (LDO) LED 电流 源专门针对小键区及导航盘等低功耗 LED 背光应用而精心优化。该器件可 为多达 4 个非匹配的 LED (两个 LED 为 一组，共两组，均为共阴极结构) 提 供恒定电流。在不具备外部电阻器的 情况下，电流源默认为出厂时设定， 预设电流电平的误差精度为 0.5% (典 型值)。可选的外部电阻器可用于设置 具有更高误差精度的用户可编程值的 初始亮度。亮度控制可通过向每个启 用引脚输入 (PWM) 信号来实现从关闭 到全亮的调整。每组均有独立的启用 与亮度控制功能，

12、但所有 4 个通道的 电流匹配是同时完成的。 输入电源范 围理想适用于单体锂离子电池供电的 设备，TPS7510x 可为每个 LED 提供高 达 25mA 的电流。由于无需采用内部 开关信号，因而避免了电磁干扰 (EMI) 的影响。TPS7510x 采用超小型 9 焊球 0.4 毫米焊球间距芯片级封装 (WCSP) 与 2.5 毫米 x 2.5 毫米的 10 引脚 SON 两种封装版本，这种超小型的紧凑型 整体解决方案尺寸使其非常适用于移 动手持终端与便携式背光照明等应用 领域。 器件规范 DeviceVINLEDsIDX MAXVDOIDXPackages TPS7510x2.5 V to

13、5.5 V2 mm x 2 mm 25 mA 28 mV 2%WCSP, DSK TPS7510x 封装选项 初看起来，采用线性 LDO 电路驱动 LED 可能有些不实用，因为线性稳压 器向来以低效率著称。但是，通常我 们对 LDO 的效率存在误解。LDO 的效 率完全取决于输入输出电压比。因 此，驱动白光 LED (WLED) 的效率会 非常高。例如，通过 3.6V 锂离子电池 输入驱动 3V WLED 意味着可实现高达 83% 的 LED 效率。 图 1 显示了 TPS75105 的典型应用。 注意，该器件无需外部组件即能驱动 WLED。整个解决方案不但非常紧凑小 巧，而且性价比也非常高。

14、 图 2 显示了在锂离子电池电压范围内 实现的几种不同 WLED 正向电压条件 下 TPS75105 的效率数据。TPS75105 的 LED 效率等同甚或优于其他的 WLED 驱 动器解决方案。 图 3 演示了在锂离子电池的放电曲线 范围内 TPS7510x 的 LED 效率。对于三 条曲线而言，整个放电范围内的平均 效率超过 80%。当 VLED3.3V 时，效率 可高达 90%。 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 通过 LDO 实现小型 LCD 背光 TPS7510x 7 图 2 效率数据 图 3 LED 效率 图 1 典型应用 D1A D2A D1B D2B VIN

15、 GND ENA ENB ISET3.6V Battery OFF ON OFF Optional ON LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 TPS61165 L1: TOKO #A915_Y-100M C1: Murata GRM188R61A475K C2: Murata GRM188R61E105K D1: OSRAM LW-W 5SM VIN CTRLFB COMP SW Rset R57 350mA C2 1F C1 1F L1 10H GND D1 On/Off Dimming Control VIN 5V C3 220nF 中型尺寸的 LCD 背光 TPS611

16、65 8 描述 TPS61165 具备 40V 的集成型开关 FET，是一款可驱动多达 10 个串联 LED 的升压转换器。该升压转换器允 许采用普通照明领域的高亮度 LED， 固定运行频率为 1.2MHz，开关流限为 0.7A。 如下列典型的应用原理图所示，采用 外部检测电阻器 RSET 可设置默认的白 光 LED (WLED) 电流，而且可将反馈电 压稳定在 200mV。LED 的电流能够通 过单线数字接口 (EasyScale 协议)由 CTRL 引脚控制。此外，还可以在 CTRL 引脚上施加 PWM 信号，以便由占空比 来确定反馈参考电压。 TPS61165 采用带散热焊盘的 2 x

17、2 毫米 QFN 封装，空间占用非常小。 典型的应用原理图 LED 电流与输入电源和 LED 数量的对比表 Input Supply3 V5 V12 V LED number 3200 mA350 mA820 mA LED number 6100 mA175 mA410 mA LED number 870 mA120 mA300 mA 注：假定 LED 正向电压为 3.5V，TPS61165 的转换效率为 80。 无论是数字还是 PWM 模式， TPS61160/1 都不会在猝发状态下提供 LED 电流，因而也就不会在输出电容上 产生音频噪声。在开路 LED 保护情况 下，TPS61165 具

18、备的集成型电路系统 可以防止输出超过最大绝对额定值。 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 中型尺寸的 LCD 背光 TPS61165 9 效率与输出电流的对比 PWM 调光线性：反馈电压与 PWM 占空比的对比 PWM 调光输出纹波 启动 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 大型 LCD 背光驱动器 TPS61195 10 描述 TPS61195 可面向大型 LCD 背光应用提 供高度集成的解决方案。该器件内置 集成了 3A、50V 功率 MOSFET 的高效 率升压稳压器。8 个电流吸收稳压器 可提供高度精确的电流调整与匹配。 该器件总共可支持多达 96

19、个白光 LED (WLED)。此外，升压输出还可以针对 WLED 正向电压自动调整其自身的电 压，以提升效率。 TPS61195 支持多种亮度的调光方式。 在采用直接 PWM 调光模式下，WLED 的电流在占空比内开启或关闭，而且 由集成的 PWM 信号决定频率。在 PWM 调光模式下，该信号的频率可采用电 阻编程控制，而占空比则可通过从 PWM 引脚提供的外部 PWM 信号输入 进行控制。在模拟混合调光模式下， 可将输入 PWM 占空比信息转换为模拟 信号，以便在 12.5% 到 100% 的亮度 范围内线性控制 WLED 电流信号。 此外，当模拟信号将 WLED 电流降至 12.5% 时，

20、该器件还允许添加 PWM 调 光功能。在 12.5% 以下时，模拟信号 将被转换为 PWM 占空比信息，以便不 TPS61195 原理图 LED 电流与输入电源以及 LED 数量的对比 ParameterMinimumMaximumUnit Input voltage4.024Volts Output voltage1648Volts Number of channel8 Output current00.32Amp Switching frequency600 KHz1 MHz TPS61195 VIN 4v 24V C1 4.7F C2 0.1F R2 40K R1 65K R4 953K

21、 R6 46.4K R5 1M C3 1F Up to 48V D1 R3 523K 200 Hz L1 10H * 510Kohms resistance to ground. SEL VDDIO Open GND R* Interface SMBus PWM PWM PWM Dimming Mode PWM D-PWM PWM Mix Mode AGND VINVIN VDDIOPGND1 PGND2 OVP FDIM IFB1 IFB2 IFB3 IFB4 IFB5 IFB6 IFB7 IFB8 EN DPWM FDPWM FSW SEL ISET SDA SCL 仅控制 WLED 电流

22、的开启/关闭，同时 还可让 WLED 电流下降至 1%。 TPS61195 集成了过流保护、短路保 护、软启动以及过温关断等功能。此 外，该器件还可提供可编程的输出过 压保护，而且阈值可通过外部电阻 分压器进行调整。 TPS61195 采用 4 x 4 毫米 QFN 封装， 拥有一个适用于 IC 供电的内置线性稳 压器。 * 510K 电阻接地。 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 11 调光效率 VIN = 10.8 V; 9s8p PWM 调光电流线性 VIN = 10.8 V混合模式调光波形: 8% 亮度模式 混合模式调光电流线性 VIN = 10.8 V 混合模式调光

23、波形：20% 亮度 纯模拟 大型 LCD 背光驱动器 TPS61195 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 具备 PFC 的恒流驱动器 UCC28810 PMP4501 12 描述 PMP4501 是一款采用 PFC 的隔离式 离线交流转直流 LED 电流驱动器， 非常适用于诸如商业设施照明以及 一般性隔离式 LED 驱动器等应用领 域。PMP4501 是一款单级反向 PFC 转 换器，输入电压范围介于 180V 到 265VAC 之间时可提供高达 34W 的功 率，同时输出电压范围介于 10V 到 48V 之间时，恒定输出电流为 700mA，误 差 2%。 PMP4501

24、参考设计原理图 L1 1mH D1 DF06S C1 0.1F L2 20mH TP1TP2 C3 0.15F 275VAC 3 2 4 1 F1 1A/250V C1 1 C9 22nF C14 DNP R19 11K R14 1.5M R9 1.5M R1 100K R4 100K R7 10K Q1 PZT2222A R8 2.2 D2 BYG10M D3 BYG10M R6 100K C6 100F 25V C11 .1 C12 10pF R10 6.98K R22 330 R20 47.5K R21 47.5K R23 0.82 4 3 3 2 56 7 8 1 2 A 5 4 7

25、8 2 1 9 10 1 4 1 2 R16 10 + C7 47F 63V D4 S1KB D6 BAS16 D8 15V D7 MURA140T3 D11 MBR0520L U3 TCMT1107 D13 BAW56 D12 12V D9 MURA120T3 D5 PDU540-13 T1 G094010LF + R2 22K R3 22K C2 10nF C10 47F 35V C8 1000pF Y1 Q3 3904 + C4 470F 63V + C5 470F 63V + C15 47F 35V C16 1F R27 10K R26 10K R28 3.32K R24 2.21K

26、R11 1K R12 23.7K R13 1K R5 0.15 J1 10V.48V . 700mA GND U1:B TL103WID R17 2.49K D10 51V TP3 TP5 TP4 R25 10K U1:A TL103WID C17 220F C13 1 + Q2 STB7NK80ZT4 U2 UCC28810D 8 7 6 5 1 2 3 4 VDD GDRV GND TZE VSNS EAOUT VINS ISNS R18 10K For Test Purpose Only. R17=50 PMP4501 可以实施 LED 串的二次侧电 流控制。过压保护可在开串 (open

27、- string) 条件下防止输出危险的高电 压。电流感应放大器可显著降低检测 电阻的功耗，从而提升总体效率。运 算放大器的内部参考电压可根据输出 功率和输入电压实现优异的 LED 电流 调整。PMP4501 可实现极高的效率(峰 值 90%)、电源密度及功率因数。参考 设计能够在 LED 串开路或者短路的情 设计规范 DescriptionParts VIN (AC) Range VOUT (DC) Range Number of LEDs IOUT (max) POUT (max)Eff.PFCISO Dimming In Dimming OutEVM UCC28810 PMP4501 3

28、4-W UCC2881018010 V 3-13700 mA34 W 89%YesYesNoNo Reference DesignSecondary side current loop TL103W26548.5 V 况下提供保护，而且控制级的设计简明 扼要，功能稳健。 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 具备 PFC 的恒流驱动器 UCC28810 PMP4501 13 PMP4501 电路板 效率与整流等效线路电压及输出功率的对比输出电流纹波。输入电压 = 230 VAC，700 mA 时输出电压 为 48V 功率因数与线路电压及输出电源的对比满负载条件下的 AC 输入电

29、流以及电压和额定输入电压 IOUT 稳压与整流等效线路电压及输出功率的对比 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 具备 PFC 的升压控制器 UCC28810 PMP3976 14 描述 下图显示的 PMP3976 电路适用于商业 LED 照明设备。SEPIC 拓扑结构与反向 转换器相比，优势在于能箝制功率半导 体上的转换波形，从而可采用更低的电 压及更高效率的组件。这在本应用中可 实现估计 2% 的效率提升。此外，SEPIC 的振铃较小，从而使 EMI 滤波更简便易 行。 LED 照明电路使用了 UCC28810 转换模 式升压控制器来控制输入电流波形。该 电路以离线为 C6

30、 充电作为开始。一旦 控制器开始运行，其电源即由 SEPIC 电 感上的辅助绕组来提供。相对较大的输 出电容将 LED 纹波电流限定在 DC 电流 的 20%。补充说明一下，处于转换模式 SEPIC 的 AC 电通量与电流非常高，需要 漆包绞线和低损耗内层芯板材料来降低 电感损耗。 PMP3976 原理图 设计规范 ParameterMinimumTypicalMaximumUnit Input voltage150264VAC Output voltage300Volts Output current0.350Amp 下列材料显示了与原理图中相匹配的原 型电路的实验结果。与欧洲线路范围相 比

31、，其效率非常高，最高可达 92%。这 一高效率是通过限制功率器件上的振铃 实现的。此外，正如我们从电流波形上 看到的一样，在 96% 效率以上时功率因 数非常高。有趣的是，该波形并非纯粹 的正弦波曲线，而是在上升沿和下降沿 呈现出一些斜度，这是因为电路没有测 量输入电流而只对开关电流进行测量的 缘故。不过，该波形还是足以通过欧洲 谐波电流要求的。 + + U2 UCC28810D HS1 Q3 SPP06N80C3 150VAC to 240VAC Input LINE NTRL F1 1.6A/250V RT1 2.5 C102 0.22 C101 0.22F L1 4mH R4 1.1 M

32、EG 0.25W R11 1.1 MEG 0.25W R15 15K C100 100pF C12 1000pF C4 100pF U1 TLV431AIDBZ R8 100K R20 100K R18 15K R1 200K 0.25W R3 200K 0.25W R9 100K R7 200K R5 49.9K R16 1K C9 22F C11 2.2F D2 KBP06G + 4 2 1 3 AC AC 3 4 2 1 1 11 1 11 1 1 1 1 1 1 1 2 4 5 0 8 7 1 1 1 VCC DRV GND ZCD VSNS COMP MULTIN CS 8 7 6

33、5 1 2 3 4 TP1 TP3 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 具备 PFC 的升压控制器 UCC28810 PMP3976 15 PMP3976 Rev B 演示电路板 功率因数 该电路采用 PMP3976 Rev A PWB 构建。 + + HS1 Q3 SPP06N80C3 C5 0.1F C6 100F 25V C10 10pF C8 1000pF R13 100K R6 100K TP5 R21 511 TP6 TP2 TP4 J1 +LED LED R17 301R19 0.5 1W C2 0.22F T1 750H C1 0.47F R23 20 R10

34、0 10 R12 1K D100 MMSD914 R10 15K R101 100K 0.5W C3 330F R102 100K 0.5W C7 1000pF Q2 MMBT3904 Q1 MMBT2907 D4 180V R2 3.6 1W D5 180V D3 MMSD914 D1 MUR8100E + 4 2 1 3 AC AC 3 4 2 1 1 11 1 11 1 11 1 1 1 1 2 3 11 1 1 1 2 4 5 0 8 7 1 1 1 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 16 具备 PFC 的升压控制器 UCC28810 PMP3976 谐波成分 上述

35、影像显示了电路板的散热情况。在无强制空气流动的情况下，环境温度 为 26oC。输入电压为 230VAC。 负载电流：230 VAC 输入的 LED 串电流 效率与功率因数 效率谐波成分 谐波成分与 EN61000-3-2 C 类 (照明设备) 限值如上所示。输入电压设置为 230 VAC。 IOUTVOUTVINLINPFPOUTLosses Efficiency % 0.349245.5150.40.6460.98385.659.82789.7 0.349245.4176.40.5440.98085.648.39891.1 0.349245.3202.60.4730.97985.618.20

36、891.3 0.350245.3226.30.4300.97585.869.20190.5 0.350245.3248.40.3990.96985.8610.18489.4 0.350245.3265.70.3780.96285.8610.76388.9 IOUTVOUTVINLINPFPOUTLosses Efficiency % 0.348303.9149.90.8030.988105.7513.16888.9 0.349303.3175.20.6770.983105.8510.74290.8 0.349303.8199.90.5880.984106.039.63491.7 0.34930

37、3.3224.80.5270.983105.8510.60490.9 0.349303.2249.80.4820.978105.8211.93889.9 0.349303.0264.20.4610.975105.7513.00489.0 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 具备 PFC 的升压控制器 UCC28810 PMP3976 17 频率响应 MOSFET 电压波形 反馈环路的频率响应如上述曲线图所示。输入电压设置为 220VAC。较低增益曲 线的输出为 300V；较高增益曲线的输出为 250V。 上图显示了 Q3 上的漏极至源极电压。输入设置为 250。 线路电压与电

38、流波型 上图显示的是输入电压与电流。输入电压为 230 VAC。 二极管电压波形 电感绕组电流 上图显示的是 D1 正极的电压。输入电压设置为 250VDC。 上述两图显示了电感各个绕组中的电流。 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 标准灯泡替换 UCL64001 PMP4981 18 描述 PMP4981 是灯泡替代电路中 LED 驱动 器的参考设计。该设计经优化，能够 与通过业界标准的 TRIAC 型舍相调光器 馈送的 AC 输入源协同使用。PMP4981 的调光功能可在无闪烁或频闪效应的 情况下使 LED 串的亮度调降至极低水 PMP4981 原理图 设计规范 Desc

39、riptionParts VIN (AC) Range VOUT (DC) Range Number of LEDs IOUT (max) POUT (max)Eff.PFCISO Dimming In Dimming OutEVM PMP4885 low- cost offline UCL640019024 7 to 9450 mA12 W79%NoNoTRIACPWMPaper LED lighting driverTLC37213032 平。仅在需要时从 TRIAC 汲取电流，从 而可实现高效率的超低成本非隔离式 驱动器解决方案。该单级驱动器可实 现高度的可靠性、超长使用寿命及卓 越的高

40、性能。 + U1 UCL64001 L2 470 R2 30 L1 1.2mH + VDD R9 10K D2 MURA120T3 D1 MURA120 D4 12V D5 301V Q2 FQT4N25 Q1 FZT757A R7 10K TP8 TP1 TP4 TP7 TP2 LED+ LED R6 1 R8 1 R12 1K R4 10 R3 301K R5 2K C6 100p C7 .01U C10 .01 R10 28K C9 1000P C1 .1 R11 100K C8 .01 C3 4.7F C2 0.1U C5 1F R1 2.10K C11 .01 C13 1.0U U2

41、:A TLC372CD VDD REF REF 20 VAC TRIAC Dimmer TP3 TP6 TP5 C4 0.047F 200V C15 0.01F 200V 3 1 1 2 3 4 8 7 6 5 5 6 7 + 2 4 AC AC D3 RH04-T FB SS RT1 RT2 REF VDD OUT GND 8 4 1 C12 1.0 D7 15V D6 15V R19 40.2K R16 40.2K R15 200K R17 560 Q3 BF720 Q4 3906 R18 8.06K TP9 C14 1 U2:B TLC372CD 德州仪器 2009 年第四季度 LED

42、参考设计指南 标准灯泡替换 UCL64001 PMP4981 19 线路电流与电压 满功率条件下的调光器 LED 电流和电压 满功率条件下的调光器整流 AC (顶部) 与 LED 电流 (底部) 高导电角 线路电流与电压 约半功率下的调光器整流 AC (顶部) 和 LED 电流 (底部) 低导电角 LED 电流与电压 半功率下的调光器 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 具备 PFC 的 25W 可调光驱动器 UCC28810/UCC28810EVM-001 20 描述 UCC28810EVM-001 评估板 (EVM) 是一 款带 PFC 功能的 25W TRIAC 可调光

43、单级 反向转换器。UCC28810EVM-001 能够以 700mA (非调光状态下的额定值) 的恒 定负载电流提供约 36V 的电压，可驱 动高亮度 LED 串。该 EVM 可在需要调 光功能的一般性 LED 照明应用中评估 UCC28810 LED 照明控制器。 在反向驱动器中采用具备 PFC 的 UCC28810 转换模式升压 IC 可以实现谷 值开关设计，不仅能实现高达 90% 的 效率而且还可在广泛的通用输入电 UCC28810EVM-001 方框图 设计规范 DescriptionParts VIN (AC) Range VOUT (DC) Range Number of LEDs

44、 IOUT (max) POUT (max)Eff.PFCISO Dimming In Dimming OutEVM UCC28810 EVM001 25-W UCC2881085 3310700 mA25 W89%YesYesTRIACLinearYes PFC dimmable LED driver TPS3808305 压范围内实现极高的功率因数。此 外，UCC28810EVM-001 还能在广泛的 通用输入电压范围内稳定运行。在基 本不影响效率的情况下可实现高性能 TRIAC 调光检测及稳压调整。 输入滤波器阻尼网络可确保大多数 基于 TRIAC 的墙壁嵌入式调光器的 运行。线路间无需

45、跨接或串联额外 的电阻，因而不会影响效率。在 UCC28810EVM-001 中实施谷值开关能够 显著提升效率。此外，还可实施快速 启动电路，这样在从打开开关到开始 照明期间就不会存在明显的延迟。 VSENSE UCC28810 EAOUT VINS ISENSE 1 2 3 4 8 7 6 5 VDD Dimmer GDRV GND TZE Input Filter and Bridge High Voltage Startup Zero Energy Detect Primary Bias Secondary Bias Current EA Voltage Limit EA Triac D

46、imming Detection 德州仪器 2009 年第四季度 LED 参考设计指南 具备 PFC 的 25W 可调光驱动器 UCC28810/UCC28810EVM-001 21 效率与线路电压的对比 负载电流作为线路电压的函数。10 个串联 Cree xLamp 7090 xR-E 白光 700 mA LED 用于负载。 Triac 调光检测电路波形 深度调光 功率因数与线路电压的对比 总谐波失真与线路电压的对比 Triac 调光检测电路波形 调光 输出电流与线路电压的对比 效率作为线路电压的函数。10 个串联 Cree xLamp 7090 xR-E 白光 700 mA LED 用于负

47、载。 功率因数作为线路电压的函数。10 个串联 Cree xLamp 7090 xR-E 白光 700 mA LED 用于负载。 总谐波失真作为线路电压的函数。10 个串联 Cree xLamp 7090 xR-E 白光 700 mA LED 用于负载。 LED 参考设计指南 德州仪器 2009 年第四季度 具备 PFC 的 100W 恒流非隔离式驱动器 UCC28810/UCC28810EVM-002 22 描述 UCC28810EVM-002 评估板 (EVM) 是 一款恒流非隔离式电源，适用于街 道、停车场或区域范围照明等高 亮度 LED 照明应用。该参考设计可 将通用电源 (90265

48、VRMS) 转换成 0.9A 恒流源，能够驱动 100W LED 负 载。UCC28810EVM-002 是一种双级 设计。 第一级是具备 PFC 功能的转换模式 电路，能够确保设计方案满足如 EN61000-3-2 等各种标准设定的谐波电 流或功率因数要求。该 PFC 电路可将 AC 输入转换成稳压 DC 电压。可将该 DC 电压配置为升压跟随器 PFC 或固定 UCC28810EVM-002 方框图 设计规范 DescriptionParts VIN (AC) Range VOUT (DC) Range Number of LEDs IOUT (max) POUT (max)Eff.PFC

49、ISO Dimming In Dimming OutEVM UCC28810 EVM002 100-W UCC288109055 15-30900 mA100 W93%YesNoPWMPWMYes LED lighting driverUCC28811265100 输出电压。在低负荷线路 (low-line) 运 行状态下，升压跟随器可跟踪 AC 输 入的峰值电压，实现更高效率。具 备固定输出电压的配置可去除 PFC 电 路的跟踪元素，然后 PFC 的 DC 输出 电压即可稳定在 396 VDC 以内的固定 值。 设计的第二级也同样采用转换模式， 但配置为降压转换器。其可将 PFC 输 出电压转