【導讀】在路燈應(yīng)用中，一種可行的配置是創(chuàng)建300V/0.35安培負載的80個串聯(lián)的LED。在選擇電源拓撲結(jié)構(gòu)時，需要制定隔離和功率因數(shù)校正 (PFC) 相關(guān)要求。隔離需要大量的安全權(quán)衡研究，其中包括提供電擊保護需求和復雜化電源設(shè)計之間的對比權(quán)衡。
用切實可行的螺紋旋入式LED來替代白熾燈泡可能還需要數(shù)年的時間，而在建筑照明中LED的使用正在不斷增長，其具有更高的可靠性和節(jié)能潛力。同大多數(shù)電子產(chǎn)品一樣，其需要一款電源來將輸入功率轉(zhuǎn)換為LED可用的形式。
在路燈應(yīng)用中，一種可行的配置是創(chuàng)建300V/0.35安培負載的80個串聯(lián)的LED。在選擇電源拓撲結(jié)構(gòu)時，需要制定隔離和功率因數(shù)校正 (PFC) 相關(guān)要求。隔離需要大量的安全權(quán)衡研究，其中包括提供電擊保護需求和復雜化電源設(shè)計之間的對比權(quán)衡。在這種應(yīng)用中，LED上存在高壓，一般認為隔離是非必需的，而PFC才是必需的，因為在歐洲25瓦以上的照明均要求具有PFC功能，而這款產(chǎn)品正是針對歐洲市場推出的。
就這種應(yīng)用而言，有三種可選電源拓撲：降壓拓撲、轉(zhuǎn)移模式反向拓撲和轉(zhuǎn)移模式 (TM) 單端初級電感轉(zhuǎn)換器 (SEPIC) 拓撲。當LED電壓大約為80伏特時，降壓拓撲可以非常有效地被用于滿足諧波電流要求。在這種情況下，更高的負載電壓將無法再繼續(xù)使用降壓拓撲。那么，此時較為折中的方法就是使用反向拓撲和SEPIC拓撲。SEPIC具有的優(yōu)點是，其可鉗制功率半導體器件的開關(guān)波形，允許使用較低的電壓，從而使器件更為高效。在該應(yīng)用中，可以獲得大約 2% 的效率提高。另外，SEPIC中的振鈴更少，從而使EMI濾波更容易。圖1顯示了這種電源的原理圖。
圖1 轉(zhuǎn)移模式SEPIC發(fā)揮了簡單LED驅(qū)動器的作用
該電路使用了一個升壓TM PFC控制器來控制輸入電流波形。該電路以離線為C6充電作為開始。一旦開始工作，控制器的電源就由一個SEPIC電感上的輔助繞組來提供。一個相對較大的輸出電容將LED紋波電流限定在DC電流的20%。補充說明一下，TM SEPIC中的AC電通量和電流非常高，需要漆包絞線和低損耗內(nèi)層芯板來降低電感損耗。
圖2和圖3顯示了與圖1中原理圖相匹配的原型電路的實驗結(jié)果。與歐洲線路范圍相比，其效率非常之高，最高可達92%。這一高效率是通過限制功率器件上的振鈴實現(xiàn)的。另外，正如我們從電流波形中看到的一樣，在96%效率以上時功率因數(shù)非常好。有趣的是，該波形并非純粹的正弦曲線，而是在上升沿和下降沿呈現(xiàn)出一些斜度，這是電路沒有測量輸入電流而只對開關(guān)電流進行測量的緣故。但是，該波形還是足以通過歐洲諧波電流要求的。
圖2 TM SEPIC具有良好的效率和高PFC效率
圖3 線路電流輕松地通過EN61000-3-2 Class C標準
下次，我們將討論降低電源噪聲的擴頻技術(shù)，敬請期待
