驅(qū)動高功率LED照明應(yīng)用的一種新方法
上傳人:James Aliberti 上傳時間: 2011-06-15 瀏覽次數(shù): 495 |
圖 2 顯示的是一個利用降壓穩(wěn)壓器進(jìn)行電流調(diào)節(jié)的高功率、多串照明應(yīng)用的各個子系統(tǒng)模塊。
圖 2 使用降壓穩(wěn)壓器的典型高功率LED照明系統(tǒng)
AC 電源輸入經(jīng)過整流,供給一個功率因數(shù)校正 (PFC) 升壓電路,其 PFC 會產(chǎn)生一個 400V 的高壓,從而向下游隔離 DC/DC 轉(zhuǎn)換器提供輸入。之后,該 DC/DC 轉(zhuǎn)換器輸出被用于產(chǎn)生一個低壓總線(一般為 12V 或 24V 范圍),從而向經(jīng)過降壓調(diào)節(jié)的 LED 串供電。
這種方法擁有較高的效率,也是最小 LED 串的理想選擇。但是,對于那些具有 4 個或更多串的高功率應(yīng)用來說,組件數(shù)量和成本都會有所增加。就電子組件廠商和供應(yīng)鏈來說,可能會有可觀的銷售。然而,對于照明設(shè)備廠商及其用戶來說,高成本并不利于產(chǎn)品的廣泛使用。固態(tài)照明的長期穩(wěn)定發(fā)展需要的是低成本驅(qū)動電路,它可以讓這個市場成型并順利發(fā)展。
圖 3 顯示的是一個串聯(lián)輸入多并聯(lián) LED (SIMPLE) 驅(qū)動器。它是一種高性價比的多 LED 串驅(qū)動方法。除 PFC 外,它是一種兩級方法,包括一個反向恒定電流降壓穩(wěn)壓器和一個下游 DC/DC 變壓器電路。它極為高效,具有優(yōu)異的串電流調(diào)節(jié)功能,并且(最為重要的是)還是一個低成本的方法。它本身還可以具有為每個串加裝的單無源作用硅芯片控制的整流器 (SCR) 消弧電路冗余。如果一個 LED 或串開啟,它不會釋放其余串。
在我們深入研究其運(yùn)行情況之前,讓我們首先對那些使用 SIMPLE 驅(qū)動多變壓器方法時突出的問題進(jìn)行一些討論。首先,我們要注意,這是一種電隔離設(shè)計,其二次側(cè)輸出電壓可設(shè)計在 SELV 電平以下。當(dāng)輸出電壓保持在 SELV 電平以下時,其就消除了讓照明設(shè)備與電源結(jié)合的要求,并且互連獲得了安全機(jī)構(gòu)的許可。讓輸出保持在這些電平以下,增加了其本身的靈活性,從而使各種燈具可以滿足許多其他照明應(yīng)用的要求。電源仍然要求安全許可,正如本文中討論的所有離線解決方案一樣,但是燈具卻不需要。
另外,從散熱管理的角度來看,這種隔離設(shè)計則更加理想,因為沒有了對 LED 接近性或接觸金屬附件的諸多限制。另一個顯著的特點(diǎn)是,它不要求輸出端反饋。這就去除了光電或其他安全規(guī)定的隔離反饋器件。最后,我們來看這種二次側(cè)的簡易性。它只有很少的無源組件,并且沒有偏置電源、有源組件或任何種類的控件。
談及運(yùn)行,SIMPLE 驅(qū)動器擁有優(yōu)于 1% 的極好的串電流匹配。它具有可獲得高效率的諧振運(yùn)行,并且隨著串?dāng)?shù)量的增加其性價比也會更高。
圖 3 SIMPLE驅(qū)動多變壓器
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