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100 W A19白熾燈泡替換應用的LED驅(qū)動器的市場潛力

　　Power Integrations產(chǎn)品營銷經(jīng)理Andrew Smith道：“所有的國家都是先從大功率的100W白熾燈開始淘汰，接下來才是75W等小功率的白熾燈。歐盟在2010年就淘汰了100W白熾燈，美國、中國等則是在2012年開始淘汰。所以市場上對于能替換100W白熾燈的大功率LED是有非常強勁的市場需求的。”

　　現(xiàn)在100 W白熾燈替換LED一般都需要采用PAR38，采用A19規(guī)格的LED尚未出現(xiàn)?，F(xiàn)在PI已經(jīng)推出業(yè)界首個針對100 W A19白熾燈泡替換應用的LED驅(qū)動器設計DER-322，該驅(qū)動器可為100 W A19白熾燈泡的LED替換燈提供所需的功率，這是業(yè)界首個此類設計。PI大功率LED驅(qū)動設計的推出，對于替換100W白熾燈大功率LED快速進入市場有很大的推動的作用。

　　DER-322驅(qū)動器可恰好放入A19燈泡內(nèi)，不僅符合EN61000-3-2 C (D)標準，還可輕松達到THD限值要求。它的功率因數(shù)(PF)值超過0.95，因此既適用于商業(yè)應用，也適用于消費類應用。由于將PFC和CC轉(zhuǎn)換集成 于同一開關(guān)級中，該設計的元件數(shù)非常少，這有助于實現(xiàn)驅(qū)動器的小型化、降低其成本和增強可靠性。此外，它采用了陶瓷電容元件，省去了短壽命的大容量輸入電解電容，對于產(chǎn)品壽命的提高大有幫助。
   
　　DER-322適用性也比較突出。它不僅適用于A19白熾燈泡的LED替換燈驅(qū)動器，也可配置為T8燈管的LED替換燈驅(qū)動器，因此，無論對于高端LED照明設計師，還是致力于優(yōu)化零售類低成本的設計師來說，它都具有很強的吸引力。該參考設計稍加修改即可支持可控硅調(diào)光。

　　當然，客觀的說，目前大功率LED還有很多技術(shù)問題需要解決，除了PI優(yōu)先解決的LED驅(qū)動部分之外，其他比如散熱、大功率LED顆粒等還需要其他相關(guān)廠商共同努力才能有最終產(chǎn)品出現(xiàn)。

　　Andrew Smith指出：“只要有了明顯的市場需求，那么相應的廠商就會加大特定技術(shù)的投入。我認為2012年年底能替換100W白熾燈的大功率LED終端產(chǎn)品就有望出現(xiàn)?！痹谟辛讼鄳a(chǎn)品之后，在各國政府政策的推動下，相信大功率LED會有很好的發(fā)展?jié)摿Α?br>
100W高可靠性LED球泡燈驅(qū)動電源設計方案
 
　　注意：本設計利用DER-305  PCB板制作，最大限度地利用了LNK460VG器件散熱器的面積。

 

二、150W高可靠性LED路燈驅(qū)動電源設計

1、  簡介

　　Power Integrations推出適用于 LED 街燈和其它工業(yè)/基礎建設照明系統(tǒng)的 150 W、48 V 電源供應器參考配套設計。該設計組合了PFS功率系數(shù)級和LCS輸出級，輸入電壓90 VAC - 265 VAC,100%負載和50%負載時的功率系數(shù)大于0.9。本文介紹了PFS704-729EG HiperPFS系列產(chǎn)品亮點，方框圖，多種應用電路以及90 VAC - 265 VAC輸入48V/150W LED街燈照明參考設計主要指標，電路圖和材料清單于PCB布局圖。

　　RDR-292 中所介紹的驅(qū)動器電路，在 230 VAC 和 110 VAC 輸入條件下效率分別可超越 93% 和 91% 。 此設計提供系統(tǒng)功率因子 (PF) 達 0.97 以上，THD 小于 10%，可輕松符合 EN61000-3-2 C。在相同的設計平臺下，只要簡單的從HiperPFS?（ PFC）和HiperLCS?（LLC）家族成員中選擇不同的轉(zhuǎn)換器 IC以及對應的功率器件的大小，就能將設計在 75 W 到 400 W 之間進行調(diào)整。

　　RDK-292 只需要不到 125 個組件就能實施驅(qū)動器的 PFC、LLC 和待機電源供應器電路，不但降低 BOM 成本，更具備卓越的可靠性。 此設計采用了Power Integrations 的高度整合 HiperPFS 功率因子修正 IC 與 HiperLCS 諧振轉(zhuǎn)換器 IC 組合，相較于傳統(tǒng)的 LLC 解決方案，這樣的組合一共可省略多達 35 個組件。HiperLCS 也允許使用比一般 LLC 設計更小的磁芯和輸出濾波電容器。 此設計還整合了 Qspeed? 混合 PIN 蕭特基二極管 ，相較于傳統(tǒng)的超快速硅質(zhì) PFC 二極管，它可透過大幅減少二極管恢復損失來提高 CCM PFC 效率。

　　為了能夠安裝在遠程照明控制系統(tǒng)中，此設計實施了以Power Integrations 的 LinkSwitch?-TN IC 為基礎的高效率待機電源供應器功能。 新加入的 CAPZero? X 電容放電 IC 提供進一步的節(jié)能效果，于 264 VAC 輸入時可減少無負載功耗大約 800 mW。

　　Power Integrations 產(chǎn)品營銷經(jīng)理 Andrew Smith 表示：“LED 照明能為許多地區(qū)和工商業(yè)節(jié)省龐大支出，但若沒有高效穩(wěn)定的低成本驅(qū)動器電路，便無法完全實現(xiàn)這一節(jié)能目標。 Power Integrations 提供一整套產(chǎn)品 – 如RDK-292 所展示– 為高功率 LED 照明系統(tǒng)設計人員提供強大的競爭力?！?br>
2  、電源規(guī)格

　　下表給出的是設計的最低可接受指標。實際性能在后續(xù)的測試結(jié)果部分給出。

3 、 電路原理圖

　　RDR-292 包含規(guī)格、電路圖、BOM、變壓器文件、PCB 布局和效能數(shù)據(jù)。

三、30W高可靠性LED T8燈管驅(qū)動電源設計

1  、簡介

　　本文檔介紹的是一款功率因數(shù)校正LED驅(qū)動器，它可以在90 VAC至265 VAC的輸入電壓范圍內(nèi)為LED燈串提供額定電壓50 V、額定電流0.3 A的驅(qū)動。該LED驅(qū)動器采用了PowerIntegrations的LinkSwitch-PH系列IC中的LNK406EG器件。

　　LinkSwitch-PH IC可以幫助您設計出具有成本效益且元件數(shù)量極少的LED驅(qū)動器，不僅能滿足功率因素和諧波限值，同時還能為最終用戶帶來不同凡響的使用體驗。其特性包括超寬調(diào)光范圍（本樣板未采用）、無閃爍工作（即使使用的是低成本的AC輸入可控硅調(diào)光器）以及快速、平滑的開啟上電過程。

　　所使用的拓撲結(jié)構(gòu)是運行于連續(xù)導通模式下的隔離反激。輸出電流調(diào)節(jié)完全從初級側(cè)檢測，因此無需配備次級反饋元件。在初級側(cè)也無需檢測外部電流，而是在IC內(nèi)部進行，從而進一步減少了元件和損耗。內(nèi)部控制器調(diào)整MOSFET占空比以保持輸入電流為正弦交流電，從而確保高功率因數(shù)和低諧波電流。

　　LNK406EG也可提供各種復雜的保護功能，包括環(huán)路開環(huán)或輸出短路條件下自動重新啟動。輸入過壓可幫助電源改善對輸入電壓故障和浪涌的耐受能力，輸出過壓可避免在負載斷開時可能對電源造成的損壞，精確的遲滯熱關(guān)斷可確保在所有條件下PCB板平均溫度都處于安全范圍內(nèi)。

　　此設計的主要目標是超薄和高效率。這樣有助于使驅(qū)動器板適應T8燈管內(nèi)LED負載板后的空間，并將工作時的溫升保持在可接受的范圍以內(nèi)。為此，必須認真選擇元件和安裝方法，但這相比于方案的更換更加簡單，因為初級側(cè)調(diào)節(jié)的LinkSwitch-PH設計所需的元件數(shù)量很少。

　

2 、 電源規(guī)格

　　下表給出的是設計的最低可接受指標。實際性能在后續(xù)的測試結(jié)果部分給出。

 

設計特點：

• 其設計重點是電路板可用標準可控硅調(diào)光器實現(xiàn)兼容

      o 兼容包括額定功率為1000 W（而非限于600 W）的調(diào)光器型號
      o 無輸出閃爍
      o 從低相位角啟動時無卡扣
      o 調(diào)光范圍高達1000:1 – 僅受制于所連接的調(diào)光器
      o 干凈的單向啟動 – 無輸出閃爍

• 極高能效

      o 在230 VAC下>84%

• 集成的保護及可靠性能

      o 輸出開路/輸出短路保護，帶自動恢復功能
      o 輸入過壓關(guān)斷可擴展輸入故障時的電壓耐受范圍
      o 更大遲滯的自動恢復熱關(guān)斷可同時保護元件和印刷電路板

• 滿足IEC 61000-4-5振鈴波、IEC 61000-3-2 Class C和EN55015 B傳導EMI要求

　　本文介紹的是一款高功率因數(shù)(PF)、可控硅調(diào)光的LED驅(qū)動器，它可以在180 VAC至265VAC的輸入電壓范圍內(nèi)為LED燈串提供額定電壓30 V、額定電流0.5 A的驅(qū)動。該LED驅(qū)動器采用了LinkSwitch-PH系列IC中的LNK405EG器件。

　　LinkSwitch-PH IC可以幫助您設計出具有成本效益且元件數(shù)量極少的LED驅(qū)動器，不僅能滿足功率因素和諧波限值，同時還能為最終用戶帶來不同凡響的使用體驗。其特性包括超寬調(diào)光范圍、無閃爍工作（即使使用的是低成本的AC輸入可控硅調(diào)光器）以及快速、平滑的導通。

　　所使用的拓撲結(jié)構(gòu)是運行于連續(xù)導通模式下的隔離反激。輸出電流調(diào)節(jié)完全從初級側(cè)檢測，因此無需使用次級反饋元件。在初級側(cè)也無需檢測外部電流，而是在IC內(nèi)部進行，從而進一步減少了元件和損耗。內(nèi)部控制器調(diào)整MOSFET占空比以保持輸入電流為正弦交流電，從而確保高功率因數(shù)和低諧波電流。LinkSwitch-PH IC還可提供各種復雜的保護功能，包括環(huán)路開環(huán)或輸出短路條件下自動重啟動。輸入過壓可提供增強的抗輸入故障和浪涌能力，輸出過壓可在負載斷開下保護電源，精確的遲滯熱關(guān)斷可確保在所有條件下平均PCB溫度都處于安全范圍內(nèi)。

　　在任何LED照明裝置中，驅(qū)動器的性能直接決定了最終用戶對照明的感受。此設計中重點關(guān)注的是在230 VAC條件下盡可能多地兼容各種調(diào)光器和盡可能大地兼容調(diào)光范圍。


電源規(guī)格：