LED街燈照明電源設(shè)計(jì)(圖)
時(shí)間:2012-06-27 10:04 點(diǎn)擊: 次
可提供比傳統(tǒng)照明光源更高的效率和更長(zhǎng)的壽命,因此,該技術(shù)正在成為降低室內(nèi)或室外照明能耗的最新解決方案。在要求以更低成本實(shí)現(xiàn)更高效率和更長(zhǎng)壽命的街燈照明系統(tǒng)中同樣如此。為供電的也應(yīng)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(zhuǎn)換器是這種應(yīng)用場(chǎng)合中最流行的拓?fù)渲,因(yàn)榕c以往的電源拓?fù)湎啾龋C振轉(zhuǎn)換器可以提高功效并降低。
軟是諧振轉(zhuǎn)換器的一個(gè)重要特性。不過使用諧振轉(zhuǎn)換器中的體二極管有時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障。體二極管中存儲(chǔ)的電荷應(yīng)完全釋放,以避免產(chǎn)生大電流和電壓尖峰,包括這些拓?fù)渲泻芨叩膁v/dt和di/dt。因此,MOSFET的關(guān)鍵參數(shù)(如Qrr)和反向恢復(fù)dv/dt將直接影響諧振轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)性能。本文將要討論的是用于LED街燈照明的開關(guān)電源的總體解決方案。新的諧振與新的功率開關(guān)組合在一起可以為電源提供高效解決方案,同時(shí)又不會(huì)降低轉(zhuǎn)換器的魯棒性和成本效益。
利用諧振轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)高效率
有多種DC/DC電源轉(zhuǎn)換拓?fù)淇梢杂脕斫档烷_關(guān)損耗、功率MOSFET上的器件應(yīng)力和干擾(I),同時(shí)實(shí)現(xiàn)很高的功率密度。在這些拓?fù)渲,使用MOSFET的體二極管實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)的諧振轉(zhuǎn)換器,可以實(shí)現(xiàn)更高的效率。特別是LLC諧振轉(zhuǎn)換器,它可以在高輸入電壓和次級(jí)整流器上的低電壓應(yīng)力狀態(tài)下獲得高效率,這是因?yàn)榇渭?jí)沒有。另外,LLC諧振轉(zhuǎn)換器在沒有負(fù)載的條件下也能保證零電壓開關(guān)(ZVS)。零電壓開關(guān)技術(shù)能夠顯著降低開關(guān)損耗,同時(shí)大幅提高效率。此外,零電壓開關(guān)還能有效降低開關(guān)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(dú)特的性能,LLC諧振轉(zhuǎn)換器正在成為包括LED街燈照明在內(nèi)的許多應(yīng)用的流行拓?fù)。FAN7621S提供了構(gòu)建可靠、耐用的LLC諧振轉(zhuǎn)換器所必需的一切條件。該器件包含了高壓側(cè)柵極電路、精確的電流控制振蕩器、頻率限制電路、軟啟動(dòng)和內(nèi)置保護(hù)功能,因此可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)能。
FAN7621S具有多種保護(hù)功能,如過壓和過流保護(hù)(OVP/OCP)、異常過流保護(hù)(AOCP)和內(nèi)部熱關(guān)斷(TSD)。鑒于LED街燈照明系統(tǒng)的特殊應(yīng)用要求,所有保護(hù)都具有自啟動(dòng)特性。高壓側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)電路具有共模噪聲抵消功能,這種優(yōu)秀的抗噪聲能力能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。在輸出短路狀態(tài)時(shí),最新諧振轉(zhuǎn)換器的工作點(diǎn)還可以到零電流開關(guān)(ZCS)區(qū)域。圖1了工作點(diǎn)是如何移動(dòng)的。在這種情況下,零電壓開關(guān)不再有效,MOSFET將傳導(dǎo)特別大的電流。零電流開關(guān)工作的最大缺點(diǎn)是導(dǎo)通點(diǎn)發(fā)生硬開關(guān),這將導(dǎo)致MOSFET體二極管產(chǎn)生反向恢復(fù)應(yīng)力。
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