LED街燈照明電源設計(圖)
時間:2012-06-27 10:04 點擊: 次
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可提供比傳統照明光源更高的效率和更長的壽命,因此,該技術正在成為降低室內或室外照明能耗的最新解決方案。在要求以更低成本實現更高效率和更長壽命的街燈照明系統中同樣如此。為供電的也應該具有很高的效率和耐用性,以確保維持與相同的工作壽命。諧振轉換器是這種應用場合中最流行的拓撲之一,因為與以往的電源拓撲相比,諧振轉換器可以提高功效并降低。
軟是諧振轉換器的一個重要特性。不過使用諧振轉換器中的體二極管有時會導致系統故障。體二極管中存儲的電荷應完全釋放,以避免產生大電流和電壓尖峰,包括這些拓撲中很高的dv/dt和di/dt。因此,MOSFET的關鍵參數(如Qrr)和反向恢復dv/dt將直接影響諧振轉換器的動態性能。本文將要討論的是用于LED街燈照明的開關電源的總體解決方案。新的諧振與新的功率開關組合在一起可以為電源提供高效解決方案,同時又不會降低轉換器的魯棒性和成本效益。
利用諧振轉換器實現高效率
有多種DC/DC電源轉換拓撲可以用來降低開關損耗、功率MOSFET上的器件應力和干擾(I),同時實現很高的功率密度。在這些拓撲中,使用MOSFET的體二極管實現零電壓開關的諧振轉換器,可以實現更高的效率。特別是LLC諧振轉換器,它可以在高輸入電壓和次級整流器上的低電壓應力狀態下獲得高效率,這是因為次級沒有。另外,LLC諧振轉換器在沒有負載的條件下也能保證零電壓開關(ZVS)。零電壓開關技術能夠顯著降低開關損耗,同時大幅提高效率。此外,零電壓開關還能有效降低開關噪聲,從而允許使用小尺寸的電磁干擾濾波器。
由于具有這些獨特的性能,LLC諧振轉換器正在成為包括LED街燈照明在內的許多應用的流行拓撲。FAN7621S提供了構建可靠、耐用的LLC諧振轉換器所必需的一切條件。該器件包含了高壓側柵極電路、精確的電流控制振蕩器、頻率限制電路、軟啟動和內置保護功能,因此可以簡化設計、提高產能。
FAN7621S具有多種保護功能,如過壓和過流保護(OVP/OCP)、異常過流保護(AOCP)和內部熱關斷(TSD)。鑒于LED街燈照明系統的特殊應用要求,所有保護都具有自啟動特性。高壓側柵極驅動電路具有共模噪聲抵消功能,這種優秀的抗噪聲能力能夠保證系統穩定工作。在輸出短路狀態時,最新諧振轉換器的工作點還可以到零電流開關(ZCS)區域。圖1了工作點是如何移動的。在這種情況下,零電壓開關不再有效,MOSFET將傳導特別大的電流。零電流開關工作的最大缺點是導通點發生硬開關,這將導致MOSFET體二極管產生反向恢復應力。
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