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功率电感:LED驱动技术攻略(二)

来源:    作者:     发布时间:2014-11-04 17:11:15     点击数:
一体电感工厂 1

在缺乏昂贵测试设备的情况下,图1中的电路可以提供一种测量电感的简单快捷的替代方法。其应用包括验证电感值是否接近设计参数,并描述未知参数的磁芯特性。按照设计,电路可测试大多数用于电源中的电感,以及很多

矽恩的SN3340是一个连续模式电感降压转换器,设计用于从一个高于LED的电压源高效率地驱动单个或多个串联LED。该器件的输入电压范围在6V到18V之间,并提供一个外部可调的高达750mA的恒定输出

随着电子产品的推陈出新,便携式电子设备,如笔记本电脑、便携测试仪器、MP3播放器、数码相机等,与人们工作、生活的关系日益密切。便携式电子设备一般采用电池供电,为了延长设备


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新旧架构的比较

  上图中UCC25710是TI刚量产的一颗针对大功率LED照明和LED背光的、基于多个功率电感串联的LLC谐振电路,已用在LED路灯和超薄LED电视的背光上。UCC25710就是基于TI创新的、具有专利的双级多串LLC拓朴架构而专门设计的。

    (如上图)在传统的大功率LED照明架构图上可以看到,它有两个Block,第一个Block叫恒压模块,DC/DC出来以后得到一个恒压的输出,第二个是恒流模块,恒流模块是每串LED都会需要DC/DC升压或降压的电路,对每一串LED进行恒流。这是传统的典型的大功率LED驱动的拓扑架构。

  这种贴片电感器生产厂拓扑架构的效率分布为:临界模式PFC的最大值在97%左右,LLC谐振半桥效率目前在业界我们认定是比较高的,它的效率大概是96%,每一串恒流降压它的效率在95%左右,三个相乘的总效率(典型值)应该在88%以内。“当然有的客户可以做到90%,但会牺牲很多成本,比如说二极管需要同步整流的二极管,这是用钱来提高效率。此外,在大的降压上做一些软块干扰工作,来得到一个高效,这些都是一些方法。但它总体来说效率不会太高,大概应该在88%左右。”刘学超解释道。

  他继续分析:传统拓扑架构的缺点,首先它的成本非常高,因为它带有PFC、LLC电路,还有多串高压Buck(输入电压是54V),高压DC/DC成本是非常高的,每一串都需要一个。现在的路灯电源实际上是4—12串,也就是说你需要4—12串的Buck电路,有非常多的器件。

  第二是效率非常低,从我们的经验来看,它的效率应该是在88%左右。第三是可靠性非常差,因为实际应用中每一串都需要一个Buck,PFC、LLC电路,整个电路由许多组件构成,导致可靠变变差。

  最后一个,也是很重要的一个,电感就是这种传统架构的EMI问题也非常严重。因为每一串Buck开关频率没有进行同步,串与串之间有相互的干扰。“我在客户那儿看到,每一串输出的时候加了一个共模电感,共模电感一方面增加了成本,另外在可靠性上面也会产生影响,所以,EMI是一个很大的问题,原因是每一串DC/DC目前很难做到同步,因为整个有4—12串的LED在上面。”刘学超说道。

  针对这种情况,TI的专家在2008年底提出一个拓扑架构:直接恒流,一个变压器驱动多串LLC。相对于传统的架构,效率提升至93%。不过,由于当时采用了三级多串变压器架构,还是需要三个IC:一个PFC,一个BUCK,一个PWM,成本并没有明显降低。


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