采用16腳封裝，集成PFC和半橋諧振控製器的ICL5101，並使用LCC拓撲很好的實現了以上目標，它的高集成度可減少外部元件數量
，非常合適結合LCC高性能的優勢。實現了極寬的輸出電壓電流範圍（電壓25%-100%，電流0-100%）
，並且滿載效率超過93%，同時電路簡單，成本低。由於LCC的特性，它也可以實現無次級電流反饋恒流。

　　

　　

為了應對輸出燈珠數和驅動電流的多樣性，減少LED驅動電源的項目數目，需要盡可能的提高驅動電源的通用性，對輸出電壓電流範圍就要求比較寬。

　　

目前大功率恒流LED驅動電源的設計
，比較常見的軟開關拓撲是LLC，它的輸出V-I特性如圖-1所示。從圖中可見，LLC拓撲的輸出電壓、電流範圍下限都比較高。隨著用戶對調光要求的越來越高，LLC拓撲的這種輸出特性的局限性也越來越明顯。如果輸出直接恒流，LLC拓撲在恒流時的電壓不能夠達到很低，即對燈珠個數的適應性有較大局限性；當(dang)需(xu)要(yao)對(dui)電(dian)壓(ya)相(xiang)對(dui)固(gu)定(ding)的(de)特(te)定(ding)燈(deng)串(chuan)時(shi)進(jin)行(xing)調(tiao)光(guang)的(de)時(shi)候(hou)
，調(tiao)光(guang)電(dian)流(liu)在(zai)相(xiang)對(dui)較(jiao)窄(zhai)的(de)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)內(nei)不(bu)能(neng)達(da)到(dao)比(bi)較(jiao)低(di)範(fan)圍(wei)。如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)做(zuo)到(dao)深(shen)的(de)調(tiao)光(guang)深(shen)度(du)
，往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)間(jian)歇(xie)工(gong)作(zuo)以(yi)達(da)到(dao)小(xiao)的(de)平(ping)均(jun)電(dian)流(liu)，甚(shen)至(zhi)采(cai)用(yong)額(e)外(wai)一(yi)級(ji)DC/DC電流來實現
，產生額外的紋波電流或增加係統成本及降低效率。

　　

一種更有優勢的拓撲LCC被提出，在相對較窄的頻率範圍內，它可以將輸出電壓和電流的下限降低，如果圖-1的箭頭所示。降低後將會達到圖-2所示的範圍
，輸出電壓和電流的下限幾乎可以到達零
，極大的提高了驅動電源的適應性。

 

 

　　

圖-3和圖-5分別是LLC和LCC的拓撲圖，LCC拓撲相對LLC隻是將於負載並聯的電感換成電容，最後是由一個電感，一個串聯的電容，一個與負載並聯的電容構成。

　　

圖-4和圖-6分別是LLC與LCC的輸出電流隨頻率的變化曲線
，不同曲線代表不同負載電阻條件。

 

 

兩圖中虛線是恒流軌跡線
，當負載電阻變化時，工作頻率需要做相應的變化使得電流保持穩定不變
，從圖-4中可以看出，采用LLC拓撲實現恒流輸出時
，不同負載線之間的間隔較大，意味著頻率變化較大。而從圖-6中可以看出
，采用LCC拓撲實現恒流輸出時，不同負載線之間的間隔比較緊密
，意味著頻率變化較小。也就是說，LCC拓撲實現恒流時，頻率隨負載變化的範圍比LLC的要小很多。

　　

同樣可以做類似分析
，當固定輸出電壓時做調光應用，LCC同樣可以比LLC實現更小的頻率變化範圍
，而且電流調節深度更深。

　　

另外輸出短路的性能對驅動電源來說也是一個非常重要的指標
，對LLC拓撲來說
，負載電阻減小至短路時，由於其與Lm並聯

，諧振腔阻抗的感性部分將會減弱
，容性將會增強而容易進入容性區
，導致開關管容易出現硬開關（在最低工作頻率小於諧振頻率時）。而對LCC拓撲來說，負載電阻減小至短路時

，由於其與Cp並聯，諧振腔阻抗的容性部分將會減弱，感性將會增強，電路仍然工作在安全的感性區。LCC的最小工作頻率會設計大於（甚至遠大於）串聯電感和串聯電容的諧振頻率以保證電路工作在感性區實現ZVS
，輸出短路的時候，頻率會減小，但會被限製在最小工作頻率。通過合理地設計諧振腔
，短路電流可以做到稍大於額定輸出電流，比如110%-120%。

　　

從圖-6可ke以yi看kan到dao，存cun在zai著zhe某mou一yi個ge頻pin率lv點dian，這zhe個ge頻pin率lv是shi諧xie振zhen電dian感gan與yu兩liang個ge電dian容rong都dou是shi串chuan聯lian時shi的de諧xie振zhen頻pin率lv，不bu同tong負fu載zai電dian阻zu變bian化hua時shi，電dian流liu會hui彙hui聚ju在zai一yi個ge固gu定ding點dian。說shuo明ming如ru果guo電dian路lu工gong作zuo在zai這zhe個ge頻pin率lv時shi，輸shu出chu電dian流liu無wu需xu電dian流liu采cai樣yang作zuo為wei反fan饋kui而er自zi然ran實shi現xian恒heng流liu。利li用yong這zhe個ge特te點dian，可ke以yi省sheng略lve電dian流liu采cai樣yang和he反fan饋kui電dian路lu
，使shi得de整zheng體ti電dian路lu更geng具ju有you成cheng本ben競jing爭zheng性xing，甚shen至zhi可ke以yi與yu"PFC+反激"的拓撲競爭
，使其有競爭力的功率應用範圍變得更廣，小到30W，大到300W。

 

　　

這裏采用英飛淩的高集成度控製器ICL5101來實現一個120W的LCC恒流LED驅動電源.

　　

圖-7是LCC拓撲結構
，采用次級電流采樣做恒流反饋
，並能實現0-10V調光的示意電路。PFC開關管采用了英飛淩的高性價比P6係列CoolMOSTM IPD60R190P6，LCC開關管采用英飛淩針對消費市場的低成本CE係列CoolMOSTM IPD60R650CE。兩個型號均為TO-252貼片封裝，無散熱器，整體電路非常簡潔。

　　

圖-8是省略次級電流采樣反饋的示意電路，工作在固定頻率，整體電路更加精簡，整機成本可以與"PFC+反激"拓撲競爭。考慮到效率等因素
，整體成本甚至更低。

 

 
 

作為說明，這裏對有次級電流反饋的，采用圖-7所示電路形式的實例做了實際測試。

　　

這個實例的輸出電壓範圍是20-80V，如果保證次級Vcc的供電，實際輸出電壓下限可以更低；輸出電流範圍是0mA-1.5A。

　　

表-1是輸出電流與頻率在不同輸出電壓條件下的數據，圖-9是根據此數據畫出的曲線。整個輸出電壓（20-80V），輸出電流（0.01-1.5A）範圍內，頻率的變化範圍也隻有80kHz左右的變化。特別是恒流在最大電流時，頻率的變化範圍隻有幾kHz
，恒定電壓在80V調光時，頻率範圍是39kHz左右。

 

 

在230Vac的輸入條件，80V
、1.5A的條件下得到最高的效率93.1%。詳細數據如表-2和圖-10所示。表-3是全電壓範圍下的滿載效率和紋波電流數據。可以看出紋波電流的表現也很優秀，峰-峰值小於2.5%
，都在70mA以下。

　　

另外
，ICL5101的THD和PF性能也很出色，詳細數據分別如圖-11和圖-12所示。100%負載下
，THD可低於5%。甚至在50%負載及277Vac條件下，THD小於10%，遠低於EN61000-3-2 class C要求。

 

 

最後是短路電流，實測值是1.7A，比較接近滿載電流1.5A，這也是LCC比較LLC的主要優點之一。

　　

　　

LCC拓撲可以在較窄的頻率變化範圍內，實現極寬的輸出電壓及電流調節範圍。基於英飛淩單芯片集成"PFC+半橋諧振"控製器ICL5101，可以很容易地實現高效率、低THD和高PF值。集成的控製IC，還可以大幅度簡化電路，減少元器件數量。並且ICL5101提供了無次級電流采樣反饋做恒流的選項，使係統變得更緊湊
，該IC所suo有you工gong作zuo參can數shu均jun可ke通tong過guo簡jian單dan的de外wai圍wei電dian阻zu進jin行xing調tiao節jie，是shi實shi現xian可ke靠kao的de配pei置zhi設she計ji的de理li想xiang選xuan擇ze。全quan麵mian的de保bao護hu功gong能neng，包bao括kuo容rong性xing模mo式shi保bao護hu和he可ke調tiao節jie的de外wai部bu過guo熱re保bao護hu
，加jia強qiang了le故gu障zhang情qing況kuang檢jian測ce
，提ti高gao係xi統tong的de可ke靠kao性xing。