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驱动高功率LED照明应用的一种新方法(2)

作者:dolphin时间:2011-04-21

在我们深入研究其运行情况之前,让我们首先对那些使用 SIMPLE 驱动多变压器方法时突出的问题进行一些讨论。首先,我们要注意,这是一种电隔离设计,其二次侧输出电压可设计在 SELV 电平以下。当输出电压保持在 SELV 电平以下时,其就消除了让照明设备与电源结合的要求,并且互连获得了安全机构的许可。让输出保持在这些电平以下,增加了其本身的灵活性,从而使各种灯具可以满足许多其他照明应用的要求。电源仍然要求安全许可,正如本文中讨论的所有离线解决方案一样,但是灯具却不需要。

另外,从散热管理的角度来看,这种隔离设计则更加理想,因为没有了对 LED 接近性或接触金属附件的诸多限制。另一个显著的特点是,它不要求输出端反馈。这就去除了光电或其他安全规定的隔离反馈器件。最后,我们来看这种二次侧的简易性。它只有很少的无源组件,并且没有偏置电源、有源组件或任何种类的控件。

谈及运行,SIMPLE 驱动器拥有优于 1% 的极好的串电流匹配。它具有可获得高效率的谐振运行,并且随着串数量的增加其性价比也会更高。

图 3 SIMPLE驱动多变压器

概述

PFC电路的输出为反向降压电路的输入。反向降压经过配置,产生一个恒定电流输出。这种电流下,系统闭环位于附近。它产生的电流输出向下游供给 DC/DC 变压器电路,而该电路由一个半桥接控制器、两个 MOSFET、电容 C1 和 电容 C2 以及一些变压器组成。之后,该电流经过半桥接 MOSFET 开关,到达串联变压器的一次侧。电容 C1 和 C2 服务于许多功能。它们可用于为半桥接建立一个分压器,同时它们还是谐振电路的组成组件,也是 DC 阻断电容,这有助于防止变压器饱和。

谐振运行允许
MOSFET 开关以零电压开关 (ZVS) 进行开关运行。这就降低了开关损耗,并强制输出二极管至零电流开关 (ZCS),从而有助于效率最大化。

现已转换为 AC 电流的 DC 电流通过所有串联变压器的一次侧前后谐振。可串联放置的变压器一次侧数目十分灵活,因为可以选择绕组比来支持许多变压器或 LED 串。计算匝数比需要考虑的是串数,这是由于其规定了变压器的数目以及每个串的正向电压。

设计考虑因素

要获得功率转换的最高可达效率,目标就是尽可能地处理最少的功率。要达到这个目的,我们需要尽可能地接近输入电压来工作。由于大多数高功率照明应用都支持有源 PFC 的使用,为了简单起见,我们将只把它看作是功能模块,并给其输出分配一些典型值。

由于大多数有源 PFC 电路都起到一个升压转换器的作用,因此 PFC 输出电压的设定必须要高于最高 AC 线压的峰值。85



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