半導(dǎo)體中高功率照明LED驅(qū)動(dòng)器方案
圖3. 電流控制頻率反走(CCFF)架構(gòu)原理說(shuō)明
對(duì)于兩段式方案而言,在高壓DC-DC次級(jí)段,單開關(guān)反激架構(gòu)(圖4所示)能效高,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但功率設(shè)計(jì)通常小于100W。安森美半導(dǎo)體作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的固定頻率及準(zhǔn)諧振(QR)控制方案供應(yīng)商,提供的準(zhǔn)諧振固定頻率反激控制芯片具備高壓?jiǎn)?dòng)、QR谷底鎖定、強(qiáng)固的故障保護(hù)、寬產(chǎn)品系列(控制器最低6個(gè)引腳)等特點(diǎn)。從業(yè)內(nèi)率先推出第一代高壓準(zhǔn)諧振反激控制芯片NCP1207/NCP1308,到第二代提供更多保護(hù)功能的NCP1337/NCP1338,再到第三代輕載能效大幅提升的NCP1380,直到最新的第四代改善空載能耗的NCP1339,安森美半導(dǎo)體一直都在不斷努力,開發(fā)更多滿足客戶更寬需求的芯片產(chǎn)品。
圖4.高壓DC-DC次級(jí)端反激拓?fù)涫疽鈭D
而相對(duì)于其他諧振拓?fù)洌琇LC串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器(圖5所示)則能夠在相對(duì)寬的輸入電壓及輸出負(fù)責(zé)范圍下工作;所需元器件數(shù)量則更少,諧振儲(chǔ)能元件能夠集成到單個(gè)變壓器中;初級(jí)端開關(guān)在所有額定負(fù)載條件下能實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)(ZVS);次級(jí)端二極管能夠?qū)崿F(xiàn)零電流開關(guān)(ZCS),沒(méi)有反向恢復(fù)損耗,所以作為一種高性價(jià)比、高能效及低EMI方案,常用于高輸出電壓的應(yīng)用中。
NCP1398作為第五代高性能LLC串聯(lián)諧振控制器,工作頻率可以從50kHz高至750kHz,可調(diào)節(jié)最小開關(guān)頻率精度達(dá)到±3%,可調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間,帶外部可調(diào)節(jié)軟啟動(dòng),精密及高阻抗輸入欠壓保護(hù),用于過(guò)溫或過(guò)壓等嚴(yán)重故障條件下閂鎖輸入腳,基于定時(shí)器的可自動(dòng)恢復(fù)過(guò)流保護(hù),閂鎖輸出短路保護(hù),on/off控制關(guān)閉輸入腳,跳周期模式,帶可調(diào)節(jié)遲滯,Vcc工作電壓達(dá)20V,共集電極光耦連接,簡(jiǎn)化Oring控制,內(nèi)置過(guò)溫關(guān)閉,600V半橋驅(qū)動(dòng)器,帶1A/0.5A汲/源驅(qū)動(dòng)能力,NCP1398B還提供反饋環(huán)路開路保護(hù)。
圖5.高壓DC-DC次級(jí)端LLC串聯(lián)諧振示意圖
組合控制器方案
NCL30051是一款PFC及諧振半橋組合控制器,這器件集成了一個(gè)CrMPFC控制器及一個(gè)半橋諧振控制器,并內(nèi)置600 V驅(qū)動(dòng)器,針對(duì)離線電源應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化,采用SOIC16封裝,具備了所有實(shí)現(xiàn)高能效、小外形設(shè)計(jì)所需的特性。相比傳統(tǒng)途徑的CrM PFC+LLC通過(guò)改變LLC頻率來(lái)控制功率,NCL30051則是改變PFC大電容電壓來(lái)控制功率,局限在于大電容電壓的動(dòng)態(tài)范圍,優(yōu)點(diǎn)則是簡(jiǎn)化了固定電壓LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)。
總結(jié)
LED照明正快速演變,新的驅(qū)動(dòng)方案需要能夠配合市場(chǎng)上最新的LED應(yīng)用;同時(shí)為提升能效及降低系統(tǒng)總成本,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇也在演變。為滿足中高功率LED照明驅(qū)動(dòng)的需求,安森美半導(dǎo)體提供了陣容廣博、相輔相成的方案,包括單段式PFC方案,以及PFC+DC-DC轉(zhuǎn)換的兩段式方案,滿足不同的中大功率LED照明應(yīng)用的需求。
評(píng)論