《電子技術(shù)應(yīng)用》
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英飛凌高效LED照明解決方案

2011-07-13
作者:英飛凌
  英飛凌的LED(發(fā)光二極管)照明解決方案采用了PFC(功率因數(shù)控制器)LLC(邏輯鏈路控制)線性驅(qū)動器雙級拓撲,并實現(xiàn)了反饋控制。主級由PFCLLC構(gòu)成,充當交流-直流轉(zhuǎn)換器,次級由線性LED驅(qū)動器BCR450hqew.com/tech/detail/BDP947.htmltarget=_blank>BDP947功率晶體管構(gòu)成,作為LED恒流源。借助8位微控制器,該方案不僅具備保護、調(diào)光、智能控制和通信等功能,而且更提高了線性LED驅(qū)動器的效率。

  該方案避免了使用單一穩(wěn)壓輸出時遇到的多通道LED之間電流不平衡及開關(guān)模式LED驅(qū)動器要求使用更多外置元件而產(chǎn)生的產(chǎn)品穩(wěn)定性問題。它降低了產(chǎn)品成本,提高了穩(wěn)定性。更為重要的是,線性LED驅(qū)動器不會產(chǎn)生電磁干擾。此外,該解決方案在次級端未使用電解電容,從而延長了使用壽命。

  在主級利用升壓轉(zhuǎn)換器拓撲,借助TDA4863-2GIC(集成電路)來提供功率因素校正;這個PFC可驅(qū)動高壓MOSFET,提供400VDC輸出電壓。

  ICE2HS01GIC是一個高性能脈沖頻率調(diào)制諧振控制器,確切地講,是一個半橋LLC諧振轉(zhuǎn)化器。它以50%的占空比工作,支持兩個主用柵極驅(qū)動,并實現(xiàn)了180°相移。它結(jié)合脈沖晶體管、驅(qū)動器IC以及主側(cè)和次側(cè)MOSFET,共同降低直流電壓。

  利用集成了MOSFET的固定頻率電流模式PWM控制器——集成式功率ICCoolSET?F3RICE3BR4765J,實現(xiàn)了輔助反激式轉(zhuǎn)換器。它為微控制器運行提供了5V直流電源,為線性LED驅(qū)動器運行提供了12V直流電源。

  線性LED驅(qū)動器BCR450經(jīng)專門設(shè)計,具備諸如±1.5%的高輸出電流精度、過流保護、過壓保護和保護LED免受熱過載損害等特性,適用于大電流通用照明應(yīng)用。

  BCR450結(jié)合外置功率晶體管BDP947,提供了高達每通道2000mA的恒定LED電流。可以利用外置檢測電阻,調(diào)節(jié)該輸出電流。歸功于功率晶體管和檢測電阻的低電壓降(~0.6V),該解決方案具有很高的效率。利用線性LED驅(qū)動器BCR450,不會產(chǎn)生電磁干擾問題,也不需要電解電容,降低了產(chǎn)品成本,提高了使用壽命。

  獨立式多通道拓撲提高了LED燈具的設(shè)計靈活性。將LED驅(qū)動電源和驅(qū)動器運行電源分隔開,則進一步提高了靈活性。直流輸入電壓范圍在數(shù)十伏特到百伏特之間。這有助于降低系統(tǒng)成本,提高系統(tǒng)效率。

  英飛凌的8位微控制器將監(jiān)視所有通道上的功率晶體管和檢測電阻的電壓降,評估通道效率,并生成相應(yīng)占空比的PWM(脈寬調(diào)制)反饋信號發(fā)送給主級LLC。簡單的RC濾波電路將該PWM信號轉(zhuǎn)換為直流電平,作為LLC的參考電壓。根據(jù)參考電壓,LLC將調(diào)節(jié)直流輸出電壓。在48V直流輸入電壓條件下,這種經(jīng)優(yōu)化的輸出電壓可將線性LED驅(qū)動器的效率顯著提高至98%。

  與此同時,微控制器向線性驅(qū)動器BCR450提供PWM輸出(最多6個PWM通道),可支持調(diào)光操作,以調(diào)節(jié)LED的亮度。它還允許單獨的開關(guān)控制,以避免因一個通道發(fā)生故障而關(guān)斷整個電源。

  下面列出了英飛凌120WLED路燈演示/參考設(shè)計特性:

  ●具備反饋控制的雙級電源拓撲;

  ●電源電壓:90~270VAC;

  ●輸出電壓:37~48VDC;

  ●輸出電流:4個通道×700mA(最多8個通道,240W);

  ●功率因數(shù)>0.95;

  ●PWM調(diào)光范圍:25%~100%;

  ●總體功率效率高于91%;

  ●次側(cè)不產(chǎn)生電磁干擾;

  ●開路和短路保護以及自動檢測。



 

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