基于ST HVLED001B +HVLED002 設(shè)計(jì)的高效率和低THD可調(diào)光LED 100W驅(qū)動器

一， HVLED001B 的介紹：

HVLED001B是具有恒定電壓初級感應(yīng)和超低待機(jī)功耗的高功率因數(shù)反激控制器, 同時也是增強(qiáng)型峰值電流模式控制器，能夠主要控制高功率因數(shù)（HPF）反激或降壓-升壓。初級側(cè)調(diào)節(jié)和光耦合器控制可以獨(dú)立地應(yīng)用在芯片上，在空載情況下都可以利用精確調(diào)節(jié)和非常低的待機(jī)功耗來實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)新的ST高壓技術(shù)允許HVLED001B直接連接到輸入電壓，從而可以啟動設(shè)備并監(jiān)視輸入電壓，而無需外部組件。有效控制開路，輸出短路，輸入過壓或欠壓等異常情況，以及主開關(guān)的開環(huán)和過流等電路故障。內(nèi)置的智能自動恢復(fù)計(jì)時器（ART）功能可確保自動恢復(fù)應(yīng)用程序，而不會損失任何可靠性。

它的主要特點(diǎn)是：應(yīng)用在準(zhǔn)諧振（QR）拓?fù)洌苯庸怦詈掀鬟B接，用于具有反饋斷開檢測的電流環(huán)路調(diào)節(jié)，800 V高壓啟動，通用范圍內(nèi)的高功率因數(shù)和低THD，可編程頻率折返，智能自動重載計(jì)時器（ART）保證無閂鎖的設(shè)備，0-10和PWM調(diào)光兼容。

主要應(yīng)用在：1，高功率因數(shù)的單級LED驅(qū)動器；2，兩級LED驅(qū)動器；

二， HVLED002的介紹：

HVLED002是高性能電流模式LED控制器，通過提供必要的功能，以實(shí)現(xiàn)離線或DC至DC固定頻率電流模式控制方案。 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的電路包括：用于精確占空比控制的微調(diào)振蕩器，欠壓鎖定，為誤差放大器輸入端的精度而微調(diào)的精密基準(zhǔn)，還提供電流限制控制的PWM比較器以及針對源極或漏極設(shè)計(jì)的圖騰柱輸出級 高峰值電流。 適用于驅(qū)動N溝道MOSFET的輸出級在截止?fàn)顟B(tài)下較低。

它的主要特點(diǎn)是：修整振蕩器可實(shí)現(xiàn)精確的頻率控制；振蕩器頻率可以保證為250 kHz；電流模式工作至500 kHz；鎖存PWM用于逐周期限流；內(nèi)部調(diào)整的參考電壓，帶有欠壓鎖定；大電流圖騰柱輸出；滯后欠壓鎖定；低啟動和工作電流。

三， STEVAL-LLL008V1 demo板介紹：

高壓LED路燈和區(qū)域照明應(yīng)用通常需要堅(jiān)固但高效的電源，以產(chǎn)生具有高功率因數(shù)，低THD和最小電壓紋波的嚴(yán)格調(diào)節(jié)的輸出電流。該設(shè)計(jì)通過HVLED001B控制器實(shí)現(xiàn)了非常高的效率，該控制器驅(qū)動STF23N80K5 AC / DC HPF反激轉(zhuǎn)換器原邊的功率MOSFET，并調(diào)節(jié)同一原邊的電壓。

此參考設(shè)計(jì)是具有高功率因數(shù)的雙級LED驅(qū)動器，它具有很高的功率,設(shè)計(jì)用于使用6LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的100 W LED照明應(yīng)用。它包含兩個主要部分，電源主板和連接性子板。

在電源主板的初級側(cè)反激轉(zhuǎn)換器提供高功率因數(shù)和低THD，并通過HVLED001B控制器（管理AC / DC HPF反激轉(zhuǎn)換器）上的ZCD引腳通過變壓器輔助繞組的輸入實(shí)現(xiàn)CV初級側(cè)調(diào)節(jié)（PSR），因此電壓環(huán)路初級側(cè)管理的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要隔離的光耦。

反激式轉(zhuǎn)換器（J2連接器）可提供一個反向降壓級，該反降壓級由HVLED002控制器通過STL4N10F7功率MOSFET驅(qū)動，提供105W的功率，平均輸出電壓為79V，最大紋波為1.8V，可將穩(wěn)定的1.4A電流提供給LED驅(qū)動器負(fù)載。 次級變壓器還能夠提供（通過輔助扼流圈幾毫安）為HVLED002控制器上電所需的電壓，該控制器管理反降壓電路的電流限制，以實(shí)現(xiàn)調(diào)光效果和開/關(guān)控制。

四，STM32L071KZ微控制器   

STEVAL-LLL008V1集成了STM32L071KZ微控制器，該微控制器能夠通過嵌入式SPSGRFC 低于1 GHz收發(fā)器模塊接收遠(yuǎn)程開，關(guān)和調(diào)光命令。連接功能可以擴(kuò)展到6LowPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的多個照明節(jié)點(diǎn)。子板可以通過電源板上的J12-4針連接器連接。引腳1用3.3 V為控制板供電； 引腳4提供公共GND；針腳3用于啟用/禁用控制板的信號；引腳2用于來自控制板的PWM調(diào)光信號。

數(shù)據(jù)集中器（DCU）和移動Android應(yīng)用程序已經(jīng)開發(fā)出來，可以幫助您進(jìn)一步探索LED照明參考設(shè)計(jì)。DCU由NUCLEO-F401RE開發(fā)平臺，用于與LED驅(qū)動器板進(jìn)行低于1 GHz的通信的X-NUCLEO-IDS01A4和用于與移動設(shè)備進(jìn)行藍(lán)牙通信的X-NUCLEO-IDB05A2板組成。

ST 6LoWPAN智能路燈移動應(yīng)用程序，收集照明節(jié)點(diǎn)描繪通過在6LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的評估板上微控制器和RF模塊。

總體設(shè)計(jì)可提供高效率，不帶光耦合器的PSR控制環(huán)路，以及將控制板與可編程STM32微控制器連接以實(shí)現(xiàn)調(diào)光和啟用/禁用功能的選項(xiàng)。

?場景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

· 寬輸入電壓90V-265V AC 

· 寬輸出電壓40V-70V DC 

· THD在100W全輸入電壓范圍時小于15%，PF大于95%

· 待機(jī)功耗無控制板時低于0.3W ，帶控制板時低于0.6W

· 符合RoHS

?方案規(guī)格

?輸入電壓范圍AC 90-265V

?兩級電源轉(zhuǎn)換器：高功率因數(shù)PSR-CV和CC降壓

?用于6LoWPAN Mesh網(wǎng)絡(luò)的Sub-1 Ghz連接

?輸出電壓范圍：40-70V DC。最大電流為1.4 A，電流紋波小于100 mA。輸出最大功率100W

?總體峰值效率： –最小值：在AC 90V輸入，40V OUT DC時超過90％ –最大值：在AC 265V輸入，70V OUT DC時超過93％

?待機(jī)功耗：  –不帶控制板的265V AC輸入：小于0.3 W –帶有控制板的265V AC輸入：小于0.6 W