利用SIMPLE驅(qū)動多變壓器來驅(qū)動高功率LED照明
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概述
PFC電路的輸出為反向降壓電路的輸入。反向降壓經(jīng)過配置，產(chǎn)生一個恒定電流輸出。這種電流下，系統(tǒng)閉環(huán)位于附近。它產(chǎn)生的電流輸出向下游供給 DC/DC 變壓器電路，而該電路由一個半橋接控制器、兩個 MOSFET、電容 C1 和 電容 C2 以及一些變壓器組成。之后，該電流經(jīng)過半橋接 MOSFET 開關，到達串聯(lián)變壓器的一次側(cè)。電容 C1 和 C2 服務于許多功能。它們可用于為半橋接建立一個分壓器，同時它們還是諧振電路的組成組件，也是 DC 阻斷電容，這有助于防止變壓器飽和。
諧振運行允許 MOSFET 開關以零電壓開關 (ZVS) 進行開關運行。這就降低了開關損耗，并強制輸出二極管至零電流開關 (ZCS)，從而有助于效率最大化。
現(xiàn)已轉(zhuǎn)換為 AC 電流的 DC 電流通過所有串聯(lián)變壓器的一次側(cè)前后諧振?？纱?lián)放置的變壓器一次側(cè)數(shù)目十分靈活，因為可以選擇繞組比來支持許多變壓器或 LED 串。計算匝數(shù)比需要考慮的是串數(shù)，這是由于其規(guī)定了變壓器的數(shù)目以及每個串的正向電壓。
設計考慮因素
要獲得功率轉(zhuǎn)換的最高可達效率，目標就是盡可能地處理最少的功率。要達到這個目的，我們需要盡可能地接近輸入電壓來工作。由于大多數(shù)高功率照明應用都支持有源 PFC 的使用，為了簡單起見，我們將只把它看作是功能模塊，并給其輸出分配一些典型值。
由于大多數(shù)有源 PFC 電路都起到一個升壓轉(zhuǎn)換器的作用，因此 PFC 輸出電壓的設定必須要高于最高 AC 線壓的峰值。85 – 265VAC 一般輸入范圍時，其為大約 375V。增加一些動態(tài)范圍上限，以獲得裕度和容差，這時 400V 便為一個典型的設定值。要確保下游降壓擁有 PFC 輸出變化的較多動態(tài)范圍上限，就需要增加稍多的裕度，以適應約 40V 的紋波。這就使我們的反向降壓最小輸入運行點為大約 360V。
為保證降壓輸出具有一定的順從電壓，以讓其能夠正常地工作，這就需要也給它一定的動態(tài)范圍上限，并將其輸出范圍限定在 280V。
既然我們都了解我們的各個邊界，那么就讓我們來看看如何通過降壓和變壓器匝比來計算恒定電流值的一個設計實例。
在本例中，我們使用了兩個變壓器來驅(qū)動四個 LED 串，其電流為 1A。每個串都擁有十只高功率 LED。
假設：LED 正向電壓 Vf = 3.5V，且一個串電壓=35V
由于我們將 DC 降壓的輸出工作點設定在 280V，因此它現(xiàn)在作為 DC/DC 變壓器電路的輸入。這就意味著，施加于串聯(lián)一次側(cè)的電壓將為電容分壓器（由 C1 和 C2 組成）電壓的 1/2，從而在串聯(lián)一次側(cè)布局上獲得 140V 的電壓。
現(xiàn)在，匝數(shù)比的計算就變得十分容易了，如方程式 1 所示：
每個變壓器的一次側(cè)電壓 (VP) =橋接電壓/變壓器數(shù)=140V/2=70V
匝數(shù)比（方程式 1）
其中：
NP = 一次側(cè)匝數(shù)
NS =二次側(cè)匝數(shù)
VS =二次側(cè)或 LED 串電壓
VP =每個一次繞組兩端的電壓
要計算反向降壓的電流輸出設定值，其中每個變壓器驅(qū)動兩個 LED 串，首先必須認識到交替半周期中每個變壓器中只有一個串在導電。這就是說，在睡眠期間維持 LED 導電而必須向?qū)щ姶峁┑碾娏鞅仨毷?LED 電流的兩倍。理想 LED 電流為 1A 的這種情況下，每半個周期向 LED 和濾波器電容提供的電流為 2A。
要計算降壓穩(wěn)壓器，設定電流值 (ISet) 如方程式 2 所示：
（方程式 2）
結(jié)論
正如您所見，確定變壓器要求是一件非常簡單的事情，同時使得 SIMPLE 驅(qū)動成為能夠滿足許多不同照明應用的一種極為靈活的解決方案。如果您想要讓 SIMPLE 驅(qū)動成為您眾多 LED 照明應用模塊方法的一部分，您需要考慮上游功率級，例如：半橋中的功率處理組件、反向降壓和 PFC 等，因為必須調(diào)整它們的大小來應對您希望驅(qū)動器滿足的最高功率級。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/180398.htm
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