高压非隔离、低成本有源功率因数校正LED驱动方案-KP106X

LED以其节能、环保、长寿命、小体积等优点被认为是21世纪最有价值的光源，随着LED技术的不断进步,LED必将取代传统的灯泡,大规模应用于通用照明和特殊照明。另一方面，LED电源驱动广泛采用开关电源技术，对电网产生了谐波污染。

为了减小用电设备对电网的谐波污染，国际上对AC/DC LED驱动电源的谐波含量与功率因数都有具体要求和标准，如我国执行的是GB/T14549.93《电能质量公用电网谐波》标准，国际电工委员会制定的IEC61000-3-2标准，美国能源部发布的关于LED光源灯具的Energy Star(能源之星)标准。能源之星中规定：灯具的总输入功率大于5W时，家庭照明用LED灯具PF≥0.7，商用照明用LED灯具PF≥0.9。

要满足各项要求及标准，AC/DC LED驱动电源需要具备功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）功能。

针对高功率因数LED照明应用，必易科技推出了KP106、KP106X、KP106XC系列芯片，此系列产品全线集成高压自供电工艺，实现了超快启动、即插即亮的特点，同时无须外部供电电路最大限度地简化了系统设计。

芯片采用全周期电流采样技术，可获得超高精度的恒流输出，且输入和负载调整率表现优异。同时，芯片采用了准谐振的工作模式，加以有源功率因数校正控制技术可以满足高功率因数、低谐波失真和高效率的性能。此外，此系列产品可以提供控制器和集成不同类型功率器件的产品供设计选择，使得适用范围更宽、系统设计也更加灵活。

芯片特点

Ÿ F 90V~300VAC宽电压输入

Ÿ F 集成高压启动和自供电电路

Ÿ F 全电压功率因数&0.9

Ÿ F 超快启动时间 <50ms

Ÿ F 输入及负载调整率<±1%

Ÿ F 集成高压500V功率MOSFET：KP106XC

Ÿ F 集成高压650V功率MOSFET：KP106X

Ÿ F 准谐振模式、高效率工作

Ÿ F 超低工作电流

Ÿ F 集成软驱动电路，优化EMI

Ÿ F FB电阻网络可实现灵敏的消磁检测及过压保护

Ÿ F 逐周期电流限制（OCP）

Ÿ F 过热功率补偿（OTP）

Ÿ F 单绕组电感设计，无需辅助绕组

Ÿ F 外围器件少，架构简单，低成本

典型应用

输入电压：90V~265VAC

输出电压：49V

输出电流：240mA

1. 实物图

2. 原理图

根据实际应用对THD、PF的要求，可以采用两种方案。

低成本方案：

只需要19个器件，就能实现高PF、高效率、高可靠性的LED驱动方案。

高成本方案：

在之前方案的基础上，增加THD优化电路，以满足更低THD及更高PF要求。

3. 主要性能

两种方案输入调整率在1%以内，最高效率88.5%

增加THD优化电路后，THD及PF性能明显提升

可以通过EN55015 EMI及1kV surge测试