ICLS602*X系列LED灯泡和LED聚光灯驱动器IC

摘要：ICLS602*X系列LED驱动器IC集成了电流型控制器、650V的C001MOS和高压启动及保护电路，仅需外加很少量的元器件，即可构建单级PFC反激式电路扑拓，用来驱动LED灯泡和LED聚光灯。
关键词：ICLS602*X系列；LED驱动器；单级PFC；反激式

    英飞凌(Infineon)推出的ICLS60*X系列IC含有四种器件，即ICLS6021J、ICLS6022J、ICLS6022G和ICLS6023J。该系列器件均适合于构建离线式单级功率因数校正(PFC)反激式开光型电源(SMPS)，驱动LED灯泡和LED聚光灯，用来替代20～100W、E27灯座的白炽灯10～50W、GU10灯座的聚光灯。

1 ICLS602*X的基本结构和引脚功能
    ICLS6021J、ICLS6022J和ICLS6023J采用PG-DIP-8-6封装，ICLS6023G采用PG-DIP-DSO-16／12封装，引脚配置如图1所示。

    ICLS602*X集成了软启动电路、高压启动单元、电源管理电路、保护电路、PWM比较器与前沿消隐(LEB)电路、MOS栅极驱动器和一个650V的C001MOS，芯片电路组成框图如图2所示。

    LED驱动器系列IC的各个引脚功能如下所述。
    引脚Softs：软启动引脚。该引脚与地之间连接一个软启动电容，在启动期间提供软启动，在自动重启动模式提供误差检测，在IC进入自动重启动模式之前为轻载跳跃提供一个可调消隐窗口此外，该引脚在正常负载下还用作控制频率抖动周期。
    引脚FB：反馈端。该引脚为内部保护电路和PWM比较器提供渊节信息，以控制占空因数。如果负载开路，IC则进入悬浮负载保护(FLP)模式。
    引脚CS：电流感测端，也是IC内部MOSFET的源极。该引脚检测外部串联电阻上的电压，如果引脚CS上的电压达到内部电流限制比较器的门限水平，则立刻关断驱动器输出。为实现电流模式控制，引脚CS为PWM比较器提供电流信息。
    引脚Drain：内部C001MOS的漏极引出端。在启动期间，陔引脚提供启动电流。
    引脚VCC：10．3～26V的正电源电压输入端引脚GND：控制器地。

2 ICLS602*X的主要性能和特点
    ICLS602*X系列LED驱动器IC的主要性能和特点如下所述。
    (1)引脚镀层不含铅，符合欧盟RoHS指令要求。
    (2)适合用作设计离线式单级PFC反激式电源，提供恒定功率输出，高集成度使外部元件最少化。
    (3)在67KHz的固定频率上操作，带±2．7KHz的频率抖动，在FMI限制到最低水平上。
    (4)内置650V的C001MOS，并带可开／关启动单元，无需外加启动电阻。IC的启动电流典型值是0．3Ma，只要引脚VCC上的电压超过18V的导通门限，启动电路将会关断。
    (5)提供软启动功能。如果在启动期间VCC过电压，或者在运行期间出现VCC欠电压、芯片过温度、过载和环路开路，IC将会进入自动重启动模式。在无载和负载开路情况下，IC将会进入悬浮负载保护(FLP)模式。全方位的保护功能，大大提高了IC及系统的可靠性。
    表1列示了系统IC的C001MOS的额定电压VDS与导通电阻RDS(on)，镇荡器频率飞fose额定输出功率Pout以及封装。

3 ICLS*X的典型应用
    ICLS602*X系列驱动器IC可以用来驱动LED灯泡和LED聚光灯，来代替E27灯座和GUIO灯座的白炽灯和卤素灯。在应用中的器件选择见表2。

    采用ICLS6021J的8．4WLED灯泡驱动器电路如图3所示。该电路是一种单级PFC反激式电路扑拓，AC输入是220V，DC输出为24V／350mA。
    在图3中，L1、L2和C1组成EMT滤波器，BR1为桥式整流器，U1(ICLS6021J)和变压器T1等，组成DC／DC反激式转换器，T1偏置绕组NB、VD1和C6、C3组成U1的辅助电源电路。
    接通AC电源，BR1输出高压经T1一次侧绕组NP直接加至U1引脚D，U1中的启动电路提供1mA的恒流从U1引脚VCC流出充电电容C6。当U1引脚VCC上的电压达到18V的启动电平时，启动电路关断，以在正常操作期间增加系统频率。一旦系统开始运行，U1则由辅助电源供电。
    U1引脚SS上的C4为软启动电容，软启动控制启动期间的输入电流。当选择C4=470nF时，软启动时间为42ms。
    R3、C7和VD2组成T1初级上的阻尼网络，其作用是将U1中C001MOS的漏一源极电压钳位在650V以下的安全电平上。
    U1引脚CS上的电阻R4用来检测C00MOS的源极电流。当R4上的电压超过内部电流限制门限电平时，U1中的栅极驱动器则立刻关断。
    T1二次侧上的肖基特二极管VD3和C8，组成输出整流滤波电路。输出反馈信号经R1、R2和VT1并结合R4来调节功能因数。C2选择47nF的小电容，是获得高频率因数的关键。U1引脚FB内部连接到电流感测电路，输入电流波形像一个反馈信号的镜像。
    驱动器恒定输出功率，驱动24V、350mA的LEDUN型模块。系统效率85％，线路功率因数不低于0．9。

4 结束语
    ICLS602*X是恩智浦(NXP)推出的“LedSET”LED系统驱动器中的一个系列。ICLS602*X集成了离线式LED电流型控制器、保护电路和一个带启动单元的650V的C001MOS，仅需外加少量元器件，就可以设计高频高功率因数反激式电源，用来驱动LED灯泡和LED聚光灯中的LED模块，来代替传统的白炽灯(E27灯座)和传统聚光灯(CUIO灯座)。