基于一种适用于模拟脉宽调制PWM可调光的LED驱动器NCL2801解析

安森美半导体最新的NCL2801电流模式临界导通型 (CrM)功率因数校正(PFC) 升压控制器IC，适用于模拟/脉宽调制(PWM)可调光LED驱动器。该器件的市场优势是优化的总谐波失真(THD)性能，同时在宽负载条件下最大化系统能效，在启动和动态负载期间还具备更小的过冲/下冲，线性电平检测实现最优化的环路增益控制，集成误差放大器易于环路设计和降低功耗。采用SOIC-8的小外形封装，并集成一系列保护特性，提供较高的系统可靠性。此外，多个Vcc启动门限提高设计灵活性。

NCL2801的关键特性

NCL2801的关键特性包括：基于创新的谷底计数频率反走(Valley Count Frequency Fold-back, or VCFF)方法、THD增强技术、动态响应增强、软过压保护(OVP)/快速OVP、线性前馈、宽Vcc范围(10.5 V至28 V)/多个Vcc启动门限、跨导误差放大器(OTA)、高驱动能力(-500/ +800 mA)，以及欠压保护、热关断、OVP、过流保护、开路/短路保护等等。

NCL2801有不同的版本，各版本的可选特性如下表所示，默认版本为NCL2801CDA DR2G。设计人员可根据具体应用需求选用合适的版本，提供更高的设计灵活性。

表1：NCL2801各版本的可选特性

200 W PFC级参考设计

采用NCL2801设计200 W输出功率的 PFC级参考设计板如图2所示。线性电压范围90 V至305 V。

图1：NCL2801应用框图

图2：NCL2801驱动的200 W PFC级参考设计板

1. VCFF 在宽负载范围最优化能效

在重载电流条件下，NCL2801在CrM模式下工作，计为1个谷底开关。随着输出功率减小，频率降低，当VCTRL引脚电压低于阈值电压时，该控制器进入非连续导通模式(DCM)，开始增加谷底开关计数。在6个谷底开关之后，若输出功率继续减小，则增加额外的死区时间。总死区时间不超过36.5 us，最小开关频率不低于27.4 kHz。开关频率取决于输出电压、输入电压和升压电感值，并随负载功率增加而增加。阈值电压可通过Rcs来设定，提供设计灵活性。VCFF最大化DCM期间和轻载条件下的能效并降低待机功耗。同频率钳位临界导通型(FCCrM)控制器一样，即使开关频率降低，内部电路也使功率因数接近1。

2. THD增强

通过在电路倍增器输出端添加一个偏置电压以增加导通时间，从而提升THD性能。如图3所示，200 W评估板在305 Vac、满载时的THD