当前位置:首页 > 电源 > 电源-LED驱动
[导读]具有四个电源开关的同步降压-升压型转换器能实现非常高的效率,同时提供升压和降压 DC/DC 转换。组合两个单独转换器 (降压和升压) 的能力拥有缩减解决方案尺寸和成本的优势

具有四个电源开关的同步降压-升压型转换器能实现非常高的效率,同时提供升压和降压 DC/DC 转换。组合两个单独转换器 (降压和升压) 的能力拥有缩减解决方案尺寸和成本的优势。当只需要升压或降压转换时,四开关转换器的运作能够仅利用两个开关以获得最高的效率。然而,它们也必须能够使用四开关操作 (当 VIN 和 VOUT 相互接近时),并且在这些工作区之间平稳地转换。为两开关升压、两开关降压和四开关操作组合控制环路以及在这些工作区之间设计近乎完美的转换会存在挑战。不过,下一代降压-升压型转换器能解决此类难题和完成更多的任务。

LT®8391 60V 四开关降压-升压型 LED 驱动器专为驱动高达 250W 的高功率 LED 并在两开关升压、四开关降压-升压和两开关降压工作区之间无缝地转换而设计。一款正待专利审议的四开关降压-升压电流检测电阻器控制方案提供了一种简单而高超的方法,用于让该 IC 利用单个检测电阻器在所有工作区内以峰值电流模式控制运行。这款新一代降压-升压型 LED 驱动器具有共同工作的扩展频谱频率调制和内部产生的 PWM 调光功能。LT8391 可提供无闪烁的 PWM 调光 (采用内部和外部 PWM 调光),即使当扩展频谱功能电路接通时也不例外 (另一种正待专利审议的方法)。

效率达 98% 的降压-升压型 LED 驱动器

图 1 中的 LT8391 高功率降压-升压型LED 驱动器可在宽输入电压范围内驱动 25V、2A 的 LED。效率在其最高点可达 98%。在 9V 至 16V 的典型汽车电池范围内,转换器的工作效率介于 95% 和 97% 之间。由于采用了单个高功率电感器,因此温升很低,即使在 50W 时也不例外。在 12VIN 时,组件的温升没有超过 25°C。在 6VIN时,当使用标准的四层 PCB 并且没有散热器或冷却气流情况下,最热组件的温升小于 50°C。这就为增加转换器的输出功率留出了余地,使得几百瓦 (W) 成为可能。

 

 

图 1:LT8391 4V 至 60V 四开关同步降压-升压型 LED 驱动器能以高达 98% 的效率为一个 25V/2A (50W) LED 灯串供电。

LT8391 可在低至 4VIN 的条件下运作,此时 IIN 会变得非常高。LT8391 专为处理非常高的输入电流或使用其峰值开关电流限制以在低 VIN 时稳定运作而设计,同时降低了输出功率。这使得转换器能够经受通过汽车的冷车发动电压或 VIN 的其他压降而运行,并不会增加功率组件的尺寸或成本。

LT8391 能够实现无闪烁的 1000:1 PWM 调光。高压侧 PWM (TG) MOSFET PWM 负责对一个接地的 LED 灯串进行调光。另外,它还在短路期间起过流断接的作用。

内部产生的 PWM 调光

LT8391 具有标准的外部 PWM 调光和内部产生的 PWM 调光功能。LT8391 独特的内部 PWM 调光免除了增设诸如计时器件和微控制器等组件的需要,以在高达 128:1 的调光比条件下提供准确的 PWM 亮度控制。该 IC 内部产生的 PWM 频率 (比如:200Hz) 由 RP 引脚上的一个简单电阻器设定。PWM 引脚上一个介于 1V 和 2V 之间的电压确定了 PWM 占空比。内部调光的占空比被选择为 128 级之一,而且内部迟滞可防止占空比颤动。内部产生的 PWM 调光 < ±1% 的准确度对于所有工作区是一样的。

扩展频谱频率调制 (SSFM) 可降低 EMI

SSFM 可降低开关稳压器中的 EMI。虽然开关频率最经常的选择是在 AM 频段 (530kHz 至 1.8MHz) 之外,但是未减轻的开关谐波仍然会在 AM 频段之内违反严格的汽车 EMI 要求。增设 SSFM 功能电路可显著地降低 AM 频段及其他频域内的 EMI。

当启动时,SSFM 可降低 LT8391 的 50W LED 驱动器 EMI,在 AM 频段中的 EMI低于 CISPR25 (Class 5) 标准所要求的峰值和平均 EMI 值。在有些地方,CISPR25 平均 EMI 限值比峰值限值低 20dBμV,对于开关电源来说就更难通过。因此,LT8391 新颖的 SSFM 使平均 EMI 比其峰值再降低。平均 EMI 的降幅可再降低 18dBμV 或更多,而峰值 EMI 可再降幅约 5dBμV。

在有些 LED 转换器中,SSFM 和 PWM 调光一起工作时总会引起闪烁。作为改变开关频率之来源的 SSFM,对于外界而言有可能表现为噪声,旨在扩散 EMI 低于其非扩散峰值,但是它能与 PWM 调光一同工作以实现无闪烁操作。凌力尔特正待专利审议的 PWM 调光和 SSFM 操作同时运行两种功能并实现无闪烁运作,即使在高调光比情况下也是如此。在 1000:1 PWM 调光 (采用外部 PWM) 和内部产生的 128:1 PWM 调光时,SSFM 采用无闪烁 LED 电流进行工作。

 

 

图 2:(a) 图 1 所示 50W LED 驱动器的效率在典型的 9V 至 16V 汽车电池输入范围内具有 98% 的峰值和 95% 至 97% 的变化范围。(b) LT8391 峰值电感器电流限制能够在低 VIN 条件下通过降低输出功率以保持稳定性。

 

 

图 3:SSFM 把 LT8391 峰值和平均 EMI 降至低于 CISPR25 Class 5 限值。平均 EMI 的降幅比峰值 EMI 的降幅更大。

 

 

图 4:示波器无限持续地捕捉波形显示 PWM 和 SSFM 一起工作时可实现无闪烁调光。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭