降低LED照明开关电源待机功耗方法的探讨
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介绍
与一般光源比较,LED灯具有功率高、环保和运用寿命长的特性,因而它们正在变成下降室内和外部照明能耗的主选处理计划。描绘用于照明供电的开关电源也大概具有高功率,以便适应LED灯的节能特性。除了在正常作业进程中具有高功率变换功率之外,开关电源的待机功耗也变成LED业界的遍及重视焦点。在不远的将来,待机功耗有望调整到1W乃至300mW以下。可是,在LED照明运用中,专用于待机电源的辅佐功率级并不适用,首要是由于照明运用在作业时刻 不存在待机条件。可是,为灯泡供电的开关电源即便在没有灯或许灯已损坏的条件下依然与电网衔接并汲取能量。这是在照明运用中关怀待机功率水平的首要缘由。
在空的办公楼中,待机功耗特性不良的照明体系是不环保的,这篇文章讨论怎么引进简略的辅佐电路来下降待机功耗。所提议的电路能够完成功率因数校对(PFC)级的间歇作业,该PFC级是下降照明开关电源的待机功耗所必需的。为了评价所提议的电路,咱们描绘了一个额定功率为120W的两级开关电源,在 广泛的输入电压规模下能够取得低于1W的待机功耗。
两级装备
由于额定功率的缘由和改进功率因数的需求,LED街灯的开关电源一般运用两级装备,它由榜首级的PFC模块和第二级的下流DC-DC变换器构成。在100W左右的中等功率规模,临界导通形式(CRM)是PFC级适宜的操控计划。在这个额定功率规模中,下流DC-DC变换器一般选用准谐振反激拓扑。高度集成的FAN6300脉宽调制(PWM)操控器具有一个内部波谷电压检测器,能够确保电源体系在广泛的线路电压规模内作业于准谐振状况,并减小开关损 耗,使功率MOSFET漏极上的开关电压最小化。为了最大极限减小待机功耗和改进轻负载功率,专有的绿色形式功用供给关断时刻(off-time)调制,以便下降开关频率,并履行延伸的波谷电压开关,确保MOSFET在关断时漏-源电压保持在最低水平。运用这项特性,第二DC-DC级在无负载条件下进入间 歇作业形式,能够取得十分抱负的待机功耗特性。大多数现有的PFC操控器并无间歇作业功用,首要是由于PFC级开端关于消耗运用和显现器运用,而在那些应 用中为PFC和DC-DC级供给电压源的辅佐电源是别离的。在LED照明运用中,一般不选用辅佐功率级,因而,大概关断PFC级,不然待机功耗无法低于1W.
PFC级的间歇作业形式
在两级开关电源中,应关断PFC级,以满意待机功耗法规的需求。关断PFC级的首要缘由是大多数PFC操控器没有间歇作业(Burst- operation)特性。若是PFC操控器不支持间歇作业形式,PFC级将会接连作业,即便在无负载条件下也会汲取能量。因而,关于带有现有PFC操控 器的两级开关电源描绘而言,关断PFC级是仅有可行的办法。可是,在重新启动PFC级时会呈现大的冲击电流,并致使MOSFET等功率开关上电压或电流应 力的添加。此外,还会致使LED灯在恒流作业时刻呈现闪耀。业界需求找到一种新途径来满意待机功耗法规需求,一起防止上述疑问。处理彻底关断PFC级带来 的这些副作用的一个可行办法是PFC级选用间歇作业方式。
主张运用一种简略的辅佐电路,将PFC的作业与准谐振反激DC-DC变换器进行同步,由于当DC-DC变换器开端间歇作业时,PFC级也能够进入间歇作业形式。一旦第二级反激变换器完毕间歇形式作业,PFC级会当即退出间歇作业形式。图1为该辅佐电路的作业原理。PFC级的偏置电源遭到准谐振反激DC-DC变换器反应的操控。
在无负载条件下,当反激变换器的反应电压下降时,PFC级的电源电压被堵截,PFC操控器中止作业。图2显现负载从满负载到无负载,再到满负载进程 中的作业波形。一旦第二级反激变换器进入间歇作业,PFC级便进入间歇作业形式,并与反激变换器同步中止间歇作业形式。经过对PFC级履行间歇作业,能够 消除能够导致潜在疑问的大浪涌电流,而且大幅下降待机功耗。为了评测PFC级的间歇作业,运用FAN7930临界导通形式PFC操控器、带间歇作业功用的 准谐振反激操控器FAN6300A以及所提议的PFC操控电路,描绘了一个用于LED街灯的的120W(48V/2.5A) LEB-016演示线路板。如图2所示,主张的电路作业超卓。表1所示为在各种输入线路电压下的待机功耗测量值。能够证明:在广泛的输入规模内,能够使待 机功耗下降80%以上。还能够在高线路输入电压下取得低于0.3W的待机功耗。
定论
这是一种简略但十分有用的改进照明开关电源待机功耗的办法。这个主张的电路能够使PFC级与第二级DC-DC变换器同步进行间歇作业。这种办法消除了与封闭和重启PFC级关联的涌入电流疑问。主张的电路能够有用下降待机功耗。经过评测线路板验证,在较宽的输入电压规模内,能够使待机功耗小于1W.所提议的办法关于一般没有待机功率调理模块的照明运用具有很大的吸引力
这篇文章章由澳镭照明电器收拾发布,澳镭照明官方网站:www.aooled.com