ICL8001G可控硅調光LED驅動電路與應用

摘要： LED 照明具有發光效率高、節能等一系列優點， 目前得到了廣泛的應用。由于LED可控硅調光具有使用方便、便于實現和使用范圍廣等一系列優點， 世界上一些半導體集成電路生產制造公司紛紛推出有關LED可控硅調光控制集成電路。下面介紹由英飛凌（ Infineon）公司新推出的LED 可控硅（ TRA IC）調光控制集成電路ICL8001G的工作原理與典型應用。

　　1 LED照明與LED可控硅（ TRAIC）調光控制

　　自從1968年第一批LED 開始進入市場以來， 至今已有30多年。隨著新材料的開發和LED生產工藝的改進， LED 趨于高亮度化和全色化。氮化鎵基底的藍色LED的出現， 更是擴展了LED 的應用領域。

　　LED的發光原理就是將電能轉換為光的過程， 將電流通過化合物半導體， 通過電子與空穴的結合， 過剩的能量將以光的形式釋出， 達到發光的效果。通過LED的正向電流越大則LED 的發光亮度越高， 同時，通過LED發光電流的穩定性將影響LED 的發光穩定性。因此， 在實用中應采用可以提供精確穩定電流的LED驅動恒流源來為LED 供電。

　　LED 的調光可以進一步提高LED 的節能效果，而LED的可控硅（ TRAIC ）調光具有易于實現和使用方便等一系列優點， 世界上一些大的半導體集成電路生產和制造公司紛紛推出了LED 可控硅（ TRAIC ）調光控制集成電路， 例如： 美國國家半導體公司（NS ）推出的LM3445、安森美公司（ Onsemi ） 推出的NCL30000、NXP公司推出的SSL2010T 和英飛凌（ Infineon）公司推出的ICL8001G 等可控硅（ TRAIC ）調光控制集成電路， PI公司也推出了基于PI產品的LED可控硅調光解決方案， 它們各具特色。下面介紹英飛凌（ In fineon） 公司推出的ICL8001G 可控硅（ TRAIC ）調光控制集成電路的工作原理、特點和典型應用電路。

　　2 LED可控硅調光控制集成電路ICL8001G的特點

　　ICL8001G是一款工作于準諧振工作模式、用于離線LED照明應用場合的控制集成電路， 特別適用于替代白熾燈照明應用的LED可調光應用場合， 精密的PWM 控制可確保可靠地用于相位調光控制的初級側控制電路結構， 確保電路功率因數PF值> 98%, 可以顯著地改善電路工作效率， 使工作效率高達90%。相對別的電路解決方案， ICL8001G 的LED 供電工作電壓范圍寬（高達26 V ）、功耗低， 保護功能齊全， 使用ICL8001G構成的LED 可控硅調光控制電路具有性能優和電路簡單的特點。

　　ICL8001G為8引腳PG - DSO- 8封裝， 外形如圖1所示， ICL8001G 的內部工作原理框圖如圖2所示。

　　ICL8001G的主要技術特點如下：

圖1 引腳圖（ PG - DSO- 8封裝） （俯視圖）

圖2 內部工作原理框圖

　　1）在整個工作范圍內具有高的工作效率和工作穩定性；2）可用于可控硅前沿或后沿的調光控制應用場合；3）用于初級側的PFC 和精密調光PWM 控制；4）用于VCC引腳外接電容的恒電流預充電控制單元電路；5）內置數控軟啟動控制功能， 折返式控制和逐周期峰值電流控制；6） VCC 過/欠電壓鎖定輸出；7）輸出過電壓保護的可調節鎖定工作模式。

（1） ICL8001G 引腳功能

　　（3）可控硅調光的典型應用電路

　　可控硅調光的電路實現有許多種， 可控硅調光的典型應用電路如圖4所示， 在圖4所示電路中， 電位器1用于設定內部失調， 電位器2用于外部控制， 在電位器1和電位器2的共同作用下， 阻值變化范圍為2. 7Ω 到413 kΩ。

圖4 可控硅調光的典型應用電路