谐振拓扑效率高达95%！从案例看ICL5101如何让LED驱动设计更“灵”

纵观半导体界，高集成度一直是技术演进的主要方向，高集成度方案也比比皆是，英飞凌在此方面向来“得心应手”，在不断进击高集成度的同时享有更高性能，是英飞凌方案屹立于世的不二法门。英飞凌高压谐振控制器 ICL5101就是最佳注脚之一。

 1+1>2的案例接连上演，ICL5101正是其中翘楚

将半桥谐振控制器和PFC级集成封装在一起，并将所支持的谐振拓扑效率提高达到95%，英飞凌高压谐振控制器ICL5101备受客户青睐。ICL5101真正做到了1+1>2，并帮助英飞凌拓展了其在40W到300W之间照明系统的控制IC产品组合。

高度集成的ICL5101-PFC-LLC组合控制器可实现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%。这使得设计更加可靠，从而减小了形状尺寸，简化PCB布局并降低成本。其典型应用包括：室内及室外LED照明、高/低棚照明、街道照明、停车场及天棚照明、办公室照明、零售以及商店照明。

图1. ICL5101采用紧凑型PG-DSO-16封装

Key Features

• 半桥谐振控制器和PFC级高度集成封装在一起；

• 支持通用的AC和DC输入；

• 在宽输入电压范围内实现THD（总谐波失真）<10%，PFC（功率因数校正）>99%，可输出优质电能，从而助力照明设备生产商达到能效标准；

• <200ms的极速点亮模式；
  

• 芯片结温范围为-40°C至+125°C，适于户外使用；

• 谐振拓扑效率高达95%。

Key Benefits

• 更高的集成度减少了外部器件数量，从而极大减小了尺寸与成本；

• 所有的工作参数均可通过简单的电阻进行调节，从而降低成本并保证参数设置的可靠性与稳定性；

• 正常负载时PFC运行在CrCM（临界导通模式）模式，低负载时（0.1%）PFC运行在DCM（断续导通模式）模式，可确保无噪声工作；

• LED照明亮度可在其额定负载100%至0.1%的大范围内进行调节，市场上现有最新调光技术范围一般只实100%到5%。

• 全面的保护功能，包括一个可调节外部过热保护和电容负载保护，可保证故障情况监测，提升系统安全性。

英飞凌的ICL5101，再次展现了其在高效LED驱动器解决方案领域的技术领军地位，而ICL5101的成功应用案例也无法一一列举，以下两个应用案例仅是抛砖引玉~

01

基于ICL5101的大功率可调光LED驱动器方案PMM_L1408

基于ICL5101的大功率可调光LED驱动器方案PMM_L1408正是采用ICL5101作为控制器，充分利用ICL5101高度集成Boost PFC和谐振半 46 32411 46 14985 0 0 1050 0 0:00:30 0:00:14 0:00:16 2953控制电路，外围电路简单，设计灵活的特性，并配合英飞凌专为消费类电子产品和照明产品量身定制的CE系列MOSFET，设计了一款可调光的LED驱动器。

表1. 该项目使用的Infineon物料清单

该方案支持CV和CC 2种模式，兼容三种调光方案（0-10V/1-10V、电位器和1PWM），同时还具有开路保护、短路保护和过温保护等多种保护功能。在90-305V的全球电压范围内，实现额定负载PF>0.9, THD<10%。此外，启动时间短(<500ms)、效率高（>93%@230V满载）、非调光状态下恒流输出的负载范围宽（120V-170V）。同时，充分发挥ICL5101外围电路简单的特点，在狭长的PCB尺寸限制下，采用单面板设计，降低了成本。

图2. 方案样机图

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https://www.infineon-power-rf.org/ecosystem/ecosystem_view?id=80

02

‍基于ICL5101的60W酒店大堂LED照明方案PMM_L1407

基于集成PFC和谐振半桥的LED驱动控制器 ICL5101的60W酒店大堂LED照明方案PMM_L1407，全方位利用了ICL5101工作于谐振半桥，数字化PFC单元在临界导通模式(CrCM) 和断续导通模式(DCM) 中均可运行，在装置变暗等情况导致的低负载状态下仍可进行极为稳定的调节，功率因数可以达到接近100%，效率高等优异性能。

表2. 该项目使用的Infineon物料清单

结合英飞凌ICL5101以及MOSFET的强势特型，该方案的特点列举如下：

• 宽输入电压：85V到305V；

• 极高功率因数，高达98%，且THD低（<5%）,效率高（>92%）；

• 支持恒流、恒压输出；

• IC封装为SOP-16，周边器件少，PFC+LLC二合一的高集成度产品

图3. 方案样机图

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https://www.infineon-power-rf.org/ecosystem/ecosystem_view?id=75

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