基于HV9931的单位功率因数LED驱动器设计

1 引言 

高亮度和超高亮度LED的发展引发了照明工业的一场革命。半导体光源以其高可靠性和高效率在许多场合已替代了白炽灯泡。LED的许多应用要求离线电源驱动，提供恒定DC输出电流、低DC输出电压和单位功率因数(即输入功率因数等于1或接近于1)。传统的解决方案是采用回扫找变换器拓扑结构，但该方案需要电源变压器。

Supertex公司推出的固定频率PWM控制器HV9931提供了简单无变压器电流源变换器解决方案。HV9931利用单级PFC降压一升压(buck-boost)和降压(buck)拓扑控制LED灯，无需电源变压器，可从85～264Vac的通用输入驱动LED灯，并获得单位功率因数和高降压比。HV9931非常适合于需要功率因数校正(PFC)和低输入电流总谐波失真(THD)的LED照明应用，例如交通信号、路灯、装饰照明、建筑照明和离线LED灯等。

2 引脚功能及主要特点

HV9931的主要特点如下：

●利用一个单级PFC降升压一降压拓扑驱动和控制LED灯；

●恒定输出电流；

●较大的降压比；

●获得单位功率因数和低输入电流谐波失真；

●固定频率或固定关断时间操作；

●内置450V的线性稳压器；

●输入和输出电流感测，输入电流限制；

●可实现PWM和相位调光及模拟调光。

3 功能与工作原理

HV9931驱动的是一个单级单开关非隔离恒流输出降升压-降压(buckboost-buck)电源变换器。AC线路输入通常为85～264Vac，经全波桥式整流后直接加至VIN脚(该脚上的DC输入电压为8～450Vac)，经内部高压稳压器电路，产生7.5 V的VDD电压。VDD电压可做为电流感测比较器的参考。内部稳压器带欠压保护电路，只要VDD脚上的电压低于6.5 V，HV9931即关断。VDD脚上的旁路电容CDD≥1μF，要求其有低ESR。在VDD脚外部施加一个高于7.5 V的电压也可使HV9931工作，在此情况下，内部线性稳压器将截止。

HV9931驱动的是一个单级单开关非隔离恒流输出降升压-降压(buckboost-buck)电源变换器。AC线路输入通常为85～264Vac，经全波桥式整流后直接加至VIN脚(该脚上的DC输入电压为8～450Vac)，经内部高压稳压器电路，产生7.5 V的VDD电压。VDD电压可做为电流感测比较器的参考。内部稳压器带欠压保护电路，只要VDD脚上的电压低于6.5 V，HV9931即关断。VDD脚上的旁路电容CDD≥1μF，要求其有低ESR。在VDD脚外部施加一个高于7.5 V的电压也可使HV9931工作，在此情况下，内部线性稳压器将截止。

连接在RT脚与CATE脚之间的电阻RT用于设置恒定关断时间T_off：

4 结束语

HV9931是为高亮度LED串供电的通用AC输入非隔离恒流源控制IC。该固定频率PWM控制器利用一个单级PF buckboost-buck专利拓扑为LED负载提供恒定输出电流，满足输入AC电流谐波限制标准，获得接近1的功率因数。