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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(發光二極管)照明解決方案采用了PFC(功率因數控制器)LLC(邏輯鏈路控制)線性驅動器雙級拓撲,并實現了反饋控制。主級由PFCLLC構成,充當交流-直流轉換器,次級由線性LED驅動器BCR450hqew.com/tech/detail/BDP947.htmltarget=_blank>BDP947功率晶體管構成,作為LED恒流源。借助8位微控制器,該方案不僅具備保護、調光、智能控制和通信等功能,而且更提高了線性LED驅動器的效率。

  該方案避免了使用單一穩壓輸出時遇到的多通道LED之間電流不平衡及開關模式LED驅動器要求使用更多外置元件而產生的產品穩定性問題。它降低了產品成本,提高了穩定性。更為重要的是,線性LED驅動器不會產生電磁干擾。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可驅動高壓MOSFET,提供400VDC輸出電壓。

  ICE2HS01GIC是一個高性能脈沖頻率調制諧振控制器,確切地講,是一個半橋LLC諧振轉化器。它以50%的占空比工作,支持兩個主用柵極驅動,并實現了180°相移。它結合脈沖晶體管、驅動器IC以及主側和次側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,實現了輔助反激式轉換器。它為微控制器運行提供了5V直流電源,為線性LED驅動器運行提供了12V直流電源。

  線性LED驅動器BCR450經專門設計,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用。

  BCR450結合外置功率晶體管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,調節該輸出電流。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驅動器BCR450,不會產生電磁干擾問題,也不需要電解電容,降低了產品成本,提高了使用壽命。

  獨立式多通道拓撲提高了LED燈具的設計靈活性。將LED驅動電源和驅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十伏特到百伏特之間。這有助于降低系統成本,提高系統效率。

  英飛凌的8位微控制器將監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,并生成相應占空比的PWM(脈寬調制)反饋信號發送給主級LLC。簡單的RC濾波電路將該PWM信號轉換為直流電平,作為LLC的參考電壓。根據參考電壓,LLC將調節直流輸出電壓。在48V直流輸入電壓條件下,這種經優化的輸出電壓可將線性LED驅動器的效率顯著提高至98%。

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

  下面列出了英飛凌120WLED路燈演示/參考設計特性:

  ●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>0.95;

  ●PWM調光范圍:25%~100%;

  ●總體功率效率高于91%;

  ●次側不產生電磁干擾;

  ●開路和短路保護以及自動檢測。



 

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