高功率PFC轉換器用于LED路燈照明
對于一個先進的PCB設計,開發人員想通過徹底了解應用和具體要求得到正確的選擇。下一步的設計援助是IC制造商提出的應用筆記較重要的原因。在這個早期級,ST等IC制造商需要像TDK-EPC這樣的公司的被動元件的廣泛支持。廣泛的TDK-EPC組合有助于元件的選擇。
作者:Claudio Spini,應用實驗室高級工程師,STMicroelectronics;Davide Giavarini,IC參考設計師,EPCOS;Wolfgang Dreipelcher,IC參考設計高級主管,EPCOS
由于具備高效率、壽命很長等功能,LED越來越受歡迎。目前,LED正在推動當前燈類型的創新,并對內部或外部照明的節能減排做出了重大貢獻。這也出現在街道照明應用中,因為更高的效率和壽命對降低總成本(包括維修)和能源消耗至關重要。基于這些原因,為LED燈供電的街道照明電源設計必須有高效率,并至少與LED的壽命相當,以保證在LED的使用壽命當中這項應用所需的免維護運行。
本文介紹了一個130W參考設計板特點和功能,它適用于專為街道照明設計的LED電源。
該電路由兩個級組成:一個是采用ST L6562AT的前端PFC,一個是基于ST的L6599AT的LLC諧振轉換器。這種設計的主要特點是高效率(超過90%),寬輸入電源范圍(85-305 VAC)工作和長期的可靠性。
由于電源的可靠性(兩次故障之間的平均MTBF時間)通常是受到電解電容及其高失效率的影響,除非使用非常昂貴的類型,這個參考板顯示了極具創新的設計方法。此板使用EPCOS的薄膜電容器,而不是電解電容器。在設計階段仔細應用了元件降額,因此減少了根據MIL-HDBK-217D建議的元件應力。利用ST新的L6562AT和L6599AT器件,這一解決方案使用的元件數量也被較小化,從而增加了MTBF,優化了總元件成本。由于實現了高效率,PFC級只需要一個小散熱器,而其他功率元件像大多數被動元件一樣可以表面貼裝,從而減少了生產勞動成本。
該板還可防止由于特定應用造成的過載或短路、每個級的開環或輸入過壓,干預后系統可自動重新啟動。
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本文摘自《功率系統設計》(Power Systems Design China)2010 5/6月刊,“主動和被動的共生-用于LED街道照明應用的高效率PFC轉換器”p45。
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