大功率led驅(qū)動(dòng)電源創(chuàng)新架構(gòu)大幅降低成本關(guān)鍵在于電感等關(guān)鍵元器件

1、大功率大功率LEDLED驅(qū)動(dòng)電源創(chuàng)新架構(gòu)大幅降低成本驅(qū)動(dòng)電源創(chuàng)新架構(gòu)大幅降低成本關(guān)鍵在于電感等關(guān)鍵元器件關(guān)鍵在于電感等關(guān)鍵元器件中國(guó)政府大力推動(dòng)的“十城萬(wàn)盞”LEDLED路燈路燈示范工程最終被證明只是政策宣導(dǎo)行為，led路燈還遠(yuǎn)沒(méi)到商業(yè)化程度，因?yàn)橛貌涣艘欢螘r(shí)間，LED路燈不是亮度逐漸衰減，就是完全不亮了。究其原因，并不是大功率LED的壽命不足，而是LED驅(qū)動(dòng)電源電源的散熱技術(shù)還不過(guò)關(guān)，因此不是LED的亮度受熱加速衰減，就是LED驅(qū)動(dòng)電

2、源由于不起眼的外圍小器件受熱燒壞而導(dǎo)致電源故障。“大功率LED驅(qū)動(dòng)電源效率低、工作空間受限和熱設(shè)計(jì)不夠好等原因會(huì)導(dǎo)致LED驅(qū)動(dòng)電源工作環(huán)境溫度很高，很多器件器件頂不住這么高的溫度就被燒掉了。我也幫我們客戶看過(guò)燒壞的器件，很多只是小的三極管和二極管，但它們一燒壞整個(gè)電源就崩掉了?！盩I高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理劉學(xué)超解釋道，“這看起來(lái)是個(gè)小問(wèn)題，但LED工作時(shí)產(chǎn)生的溫度非常高，70%的熱量是通過(guò)散熱片散的，散熱片后面就是驅(qū)動(dòng)電源，溫度很高

3、，很難控制。”所以，業(yè)界現(xiàn)在的努力目標(biāo)是提升效率、降低溫度、提升集成度、減少元器件數(shù)量，并盡量用可靠的元器件?！氨热缯f(shuō)電感電感就是一個(gè)非?？煽康臇|西，電感是千百年來(lái)大家用的東西，而不是有源器件?！彼a(bǔ)充道。針對(duì)這個(gè)目標(biāo)，TI于今年正式推出了一種具有革命性創(chuàng)新的大功率LED(100W)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)：雙級(jí)多串LLC拓樸架構(gòu)，相對(duì)于傳統(tǒng)的LLC半橋驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，該創(chuàng)新架構(gòu)省掉了多串恒流DCDC降壓電路(從而每一串都可省掉昂貴的高壓MOSFET、電感和

4、電解電容)，改為多個(gè)變壓器串聯(lián)的雙級(jí)LLC諧振電路，直接實(shí)現(xiàn)恒流，效率大幅提升至92%，比傳統(tǒng)架構(gòu)提升45%，元器件數(shù)量也大幅減小，可靠性提升，EMI設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單。(如下圖)“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它就是將原來(lái)需要的恒壓級(jí)與恒流級(jí)合成為一級(jí)，相當(dāng)于省掉一個(gè)恒流級(jí)?！眲W(xué)超表示。TI100W新型多串半橋諧振高效LED驅(qū)動(dòng)解決方案現(xiàn)在，這顆UCC25710出來(lái)，改為雙級(jí)多串變壓器架構(gòu)，可以把Buck降壓這一路給去掉，無(wú)需DCDC降壓，也就是直接對(duì)每一串L

5、ED進(jìn)行控制，之后直接控制LLC諧振半橋電路，來(lái)實(shí)現(xiàn)每一串的電流諧振控制。前提只需要一個(gè)升壓的PFC。這個(gè)電路非常簡(jiǎn)單：只需要一個(gè)升壓的PFC，再加上一個(gè)多串的變壓器串聯(lián)恒流的諧振半橋，就可得到大功率的LED驅(qū)動(dòng)電流。所以，大功率LED照明的新型雙級(jí)多串LLC架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)可以總結(jié)為以下四點(diǎn)：第一，效率提升，這個(gè)新的拓?fù)浼軜?gòu)實(shí)際總體效率可以達(dá)到92%。第二，成本很低，因?yàn)椴恍枰恳淮瓺CDC的降壓，TI用一串變壓器可以驅(qū)動(dòng)兩串LED，兩串變

6、壓器可以驅(qū)動(dòng)四串LED，采用的變壓器都是傳統(tǒng)的變壓器，成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于用恒壓的DCDC對(duì)每一串進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。第三，它的元器件非常少，所以它的可靠性很好，把恒壓和恒流整個(gè)集成在一個(gè)級(jí)上，而不是兩個(gè)，使得可靠性得到提升。此外，傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方案用的電容很多，因?yàn)槊看瓺CDC降壓都需要電容，PFC也需要電容，LLC也需要電容。電容損壞也是影響LED路燈可靠性的一個(gè)重要因素。這個(gè)架構(gòu)的電容數(shù)少，所以可靠性提升。第四，EMI問(wèn)題減小，設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單。電路沒(méi)有多串的

7、DCDC，只需要一個(gè)諧振半橋?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)，這樣可以非常容易地得到EMI設(shè)計(jì)。此外，該架構(gòu)支持PWM調(diào)光，還可以配合TI的無(wú)線Zigbee進(jìn)行遙控調(diào)光?！斑@個(gè)架構(gòu)里的技術(shù)關(guān)鍵是一個(gè)變壓器驅(qū)動(dòng)兩串LED，兩個(gè)變壓驅(qū)動(dòng)四串LED，這樣成本下降了，可靠性也提升了。”劉學(xué)超說(shuō)道，為什么變壓器能做每串均流的控制呢這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上是非常簡(jiǎn)單的，就是我們把兩個(gè)變壓器的沿邊進(jìn)行串聯(lián)，如果逆時(shí)電感足夠大，耦合到側(cè)邊IP1就等于IP2，IS1…如果扎比相同的話，它