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基于ST HVLED001B +HVLED002 设计的高效率和低THD可调光LED 100W驱动器

作者:时间:2022-12-21来源:大大通收藏

一, 的介绍:

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202212/441908.htm

是具有恒定电压初级感应和超低待机功耗的高功率因数反激控制器, 同时也是增强型峰值电流模式控制器,能够主要控制高功率因数(HPF)反激或降压-升压。初级侧调节和光耦合器控制可以独立地应用在芯片上,在空载情况下都可以利用精确调节和非常低的待机功耗来实现。创新的高压技术允许直接连接到输入电压,从而可以启动设备并监视输入电压,而无需外部组件。有效控制开路,输出短路,输入过压或欠压等异常情况,以及主开关的开环和过流等电路故障。内置的智能自动恢复计时器(ART)功能可确保自动恢复应用程序,而不会损失任何可靠性。

它的主要特点是:应用在准谐振(QR)拓扑,直接光耦合器连接,用于具有反馈断开检测的电流环路调节,800 V高压启动,通用范围内的高功率因数和低THD,可编程频率折返,智能自动重载计时器(ART)保证无闩锁的设备,0-10和PWM调光兼容。

主要应用在:1,高功率因数的单级LED驱动器;2,两级LED驱动器;

二, 的介绍:

是高性能电流模式LED控制器,通过提供必要的功能,以实现离线或DC至DC固定频率电流模式控制方案。 内部实现的电路包括:用于精确占空比控制的微调振荡器,欠压锁定,为误差放大器输入端的精度而微调的精密基准,还提供电流限制控制的PWM比较器以及针对源极或漏极设计的图腾柱输出级 高峰值电流。 适用于驱动N沟道MOSFET的输出级在截止状态下较低。

它的主要特点是:修整振荡器可实现精确的频率控制;振荡器频率可以保证为250 kHz;电流模式工作至500 kHz;锁存PWM用于逐周期限流;内部调整的参考电压,带有欠压锁定;大电流图腾柱输出;滞后欠压锁定;低启动和工作电流。

三, EVAL-LLL008V1 demo板介绍:

高压LED路灯和区域照明应用通常需要坚固但高效的电源,以产生具有高功率因数,低THD和最小电压纹波的严格调节的输出电流。该设计通过HVLED001B控制器实现了非常高的效率,该控制器驱动F23N80K5 AC / DC HPF反激转换器原边的功率MOSFET,并调节同一原边的电压。

此参考设计是具有高功率因数的双级LED驱动器,它具有很高的功率,设计用于使用6LoWPAN网状网络的100 W LED照明应用。它包含两个主要部分,电源主板和连接性子板。

在电源主板的初级侧反激转换器提供高功率因数和低THD,并通过HVLED001B控制器(管理AC / DC HPF反激转换器)上的ZCD引脚通过变压器辅助绕组的输入实现CV初级侧调节(PSR),因此电压环路初级侧管理的主要优点是不需要隔离的光耦。

反激式转换器(J2连接器)可提供一个反向降压级,该反降压级由控制器通过STL4N10F7功率MOSFET驱动,提供105W的功率,平均输出电压为79V,最大纹波为1.8V,可将稳定的1.4A电流提供给LED驱动器负载。 次级变压器还能够提供(通过辅助扼流圈几毫安)为HVLED002控制器上电所需的电压,该控制器管理反降压电路的电流限制,以实现调光效果和开/关控制。

四,STM32L071KZ微控制器   

集成了STM32L071KZ微控制器,该微控制器能够通过嵌入式SPSGRFC 低于1 GHz收发器模块接收远程开,关和调光命令。连接功能可以扩展到6LowPAN网状网络中的多个照明节点。子板可以通过电源板上的J12-4针连接器连接。引脚1用3.3 V为控制板供电; 引脚4提供公共GND;针脚3用于启用/禁用控制板的信号;引脚2用于来自控制板的PWM调光信号。

数据集中器(DCU)和移动Android应用程序已经开发出来,可以帮助您进一步探索LED照明参考设计。DCU由NUCLEO-F401RE开发平台,用于与LED驱动器板进行低于1 GHz的通信的X-NUCLEO-IDS01A4和用于与移动设备进行蓝牙通信的X-NUCLEO-IDB05A2板组成。

ST 6LoWPAN智能路灯移动应用程序,收集照明节点描绘通过在6LoWPAN网状网络中的评估板上微控制器和RF模块。

总体设计可提供高效率,不带光耦合器的PSR控制环路,以及将控制板与可编程STM32微控制器连接以实现调光和启用/禁用功能的选项。

►场景应用图

►产品实体图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

· 宽输入电压90V-265V AC 

· 宽输出电压40V-70V DC 

· THD在100W全输入电压范围时小于15%,PF大于95%

· 待机功耗无控制板时低于0.3W ,带控制板时低于0.6W

· 符合RoHS

►方案规格

•输入电压范围AC 90-265V

•两级电源转换器:高功率因数PSR-CV和CC降压

•用于6LoWPAN Mesh网络的Sub-1 Ghz连接

•输出电压范围:40-70V DC。最大电流为1.4 A,电流纹波小于100 mA。输出最大功率100W

•总体峰值效率: –最小值:在AC 90V输入,40V OUT DC时超过90% –最大值:在AC 265V输入,70V OUT DC时超过93%

•待机功耗:  –不带控制板的265V AC输入:小于0.3 W –带有控制板的265V AC输入:小于0.6 W



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