基于UCC28810的LED照明电源设计

摘要： UCC28810是一种需要功率因数校正（ PFC ）的低到中功率流明应用的LED 普通照明电源控制器。该文介绍了UCC28810的引脚功能和特点以及基于UCC28810的LED照明电源电路。

　　引言

　　目前LED已经开始步入普通照明领域。从全球的情况来看， LED 普通照明驱动电路要采用工频市电电源供电（即离线式驱动电路）。就其拓扑结构而言， 主要是隔离型反激式转换器开关电源方案。对于200W 以上的LED 路灯， 则选择双电感单电容（ LLC ）半桥谐振拓扑。在100W 以下的LED 照明驱动电源中， 单级PFC 反激式电路拓扑是最佳解决方案。德州仪器（ TI）公司推出的UCC28810普通照明电源控制器， 不仅支持单级PFC 反激式变换器和Triac 调光， 同时还支持两级PFC 电源拓扑。

　　1 UCC28810引脚功能和特点

　　1. 1 UCC28810封装与引脚功能

　　UCC28810采用8引脚SO IC 封装， 引脚排列如图1所示。

图1 UCC28810引脚排列

　　为了正确应用UCC28810, 必须了解其各个引脚功能， 见表1。

表1 UCC28810引脚功能

1. 2 UCC28810的主要特点

　　UCC28810是一种单级PFC 离线式LED 照明电源控制器， 可以控制临界导通模式（ C rM ） 操作的反激、降压（ buck）或升压（ boost）变换器， 能够与传统墙上调光器接口。UCC28810含有一个用于反馈误差处理的跨导电压放大器、一个用来产生与输入电压成正比的电流指令的电流参考发生器、一个电流传感比较器、PWM 逻辑及驱动外部功率MOSFET 的驱动器。

　　UCC28810提供过电压保护（ OVP）、反馈开路保护和使能（ enable）电路。

　　UCC28810的VDD导通门限电压是15. 6 V, 欠压关断门限电平是9. 7 V, 钳位电压为19 V, 静态工作电流为4mA。

　　UCC28810用于控制LED 普通照明驱动电源， 应用领域有工业照明、商业照明、住宅照明以及街道、道路、停车场照明和建筑与装饰照明。

　　2 基于UCC28810的34W单级PFC反激式LED恒流驱动电源

　　基于UCC28810的34W 单级PFC反激式LED 恒流驱动电源电路如图2所示。这种带PFC 的隔离型单级反激式离线LED 驱动电路的AC 输入电压范围为180~ 265 V, 输出DC 电压为10 ~ 48 V, 输出恒流为700mA, 可以驱动3~ 13个串联连接的LED, 最大输出功率为34 W , 效率达90%, 线路功率因数PF> 0. 9。

图2 基于UCC28810的34W 单级PFC反激式LED恒流驱动电源

　　在图2中， 输入端F1 为保险丝， L 1、L 2和C 3、C 1为输入EM I滤波器， D1 是桥式整流器， D2、D3、R 9、R 14、R 19、C 9组成输入电压检测电路， R 1和R 4是U2（UCC28810D） 引脚VDD 上的启动电阻， R 8、D7、C 7、D 8、R 7、Q1和D6、C6等组成U 2（引脚VDD ）偏置稳压电源电路， Q 2为初级功率开关， 变压器初级绕组（ T1的引脚④与⑤之间）上并接的R 2、R 3、C 2、D4组成Q2漏极上RCD 型钳位电路， Q2源极上串联的R 23为初级电流传感电阻， T1偏置绕组（① 与② 端）同时提供变压器零能量（ TZE ）检测信号（经R 21、R 20、C 12传送至U2的TZE 引脚）。

　　D5、C 4 和C 5组成次级整流滤波电路。R 5 为输出电流传感电阻， U1（U1B+ U1A ）作为电流感测放大器使用， 执行输出恒流调节。U 3为光电耦合器， 对次级到初级的反馈起隔离作用。T1次级引脚⑨与⑩之间的绕组及D9、R 18、D12、Q3和C 10等组成次级偏置稳压器， 为U 1和U 3提供偏置。D10用作输出开路钳位（ 51 V ）保护。

　　U2通过引脚V INS对AC 输入电压的检测， 可以强制峰值开关电流跟踪输入电压的变化， 从而提高系统功率因数。