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用于筒燈,面板燈,吸頂燈的全電壓輸入,隔離輸出,高功率因數,無頻閃LED驅動電源性價比討論

用于筒燈,面板燈,吸頂燈的全電壓輸入,隔離輸出,高功率因數,無頻閃LED驅動電源的功率等級是20W~60W左右。通常是外置式電源。由于是外置式,要求輸入輸出隔離。由于功率等級大于25W,要求滿足Class C要求即高功率因數低THD。又由于滿足UL等要求這輸出LED負載電壓一般要求小于40V。由于LED負載電壓小于40V,對應的輸出電流將達到1.5A。LED負載輸出光是無頻閃要求LED負載驅動電流是一恒定直流電流。將用于筒燈,面板燈,吸頂燈的全電壓輸入,隔離輸出,高功率因數,無頻閃LED驅動電源的羅列如下:

1.  隔離輸入輸出

2.  功率因數校正功能

3.  輸出電壓<40V

4.  輸出電流將達到1.5A

5.  輸出電流為恒定直流電流

滿足上述要求的方案目前是以兩級功率電路結構比較流行,也就是前一級功率電路完成功率因數校正功能(或并且完成隔離功能),而后一級功率電路是將前級輸出電壓轉變為恒定輸出直流電流(或并且完成隔離功能)。從控制環路帶寬看,前一級功率電路的控制帶寬是相當低的以保證輸入電流的高功率因數;后一級功率電路的控制帶寬是要求相當高的,以保證不論后一級功率電路的輸入電壓如何變化,后一級功率電路的輸出電流是一恒定直流電流。

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dfweng
LV.4
2
2015-03-14 16:55

由上貼的討論可知:

前一級功率電路可以采用Boost升壓電路或Flyback反激式電路來完成,當然Flyback反激式電路除完成功率因數校正功能外還完成隔離輸入輸出功能。這前一級功率電路的控制環路帶寬是相當低的以保證高功率因數低THD。

后一級功率電路可以采用Flyback反激式或Buck降壓電路來完成。其中Flyback反激式還承擔隔離輸入輸出功能。這后一級功率電路的控制帶寬是相當高的以保證無論后一級功率電路的輸入電壓如何變化,后一級功率電路的輸出電流是一恒定直流電流。

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postor
LV.1
3
2015-03-17 11:28
@dfweng
由上貼的討論可知:前一級功率電路可以采用Boost升壓電路或Flyback反激式電路來完成,當然Flyback反激式電路除完成功率因數校正功能外還完成隔離輸入輸出功能。這前一級功率電路的控制環路帶寬是相當低的以保證高功率因數低THD。后一級功率電路可以采用Flyback反激式或Buck降壓電路來完成。其中Flyback反激式還承擔隔離輸入輸出功能。這后一級功率電路的控制帶寬是相當高的以保證無論后一級功率電路的輸入電壓如何變化,后一級功率電路的輸出電流是一恒定直流電流。
樓主:如果前級用反激式電路完成功率因數校正和隔離輸出,后級用去頻閃線性芯片也能達到全電壓輸入隔離輸出無頻閃功能地。這成本會低一些吧?
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dfweng
LV.4
4
2015-03-18 10:26
@postor
樓主:如果前級用反激式電路完成功率因數校正和隔離輸出,后級用去頻閃線性芯片也能達到全電壓輸入隔離輸出無頻閃功能地。這成本會低一些吧?

       后級用去頻閃芯片來去頻閃是可以,但不控制輸出電流。去頻閃芯片的功能是一濾波器功能。它通過利用電流源的高阻特性與前級輸出電容構成大時間常數濾波使輸出電流紋波減小。為了避免這電流源的損耗提高系統的整體系統的效率,去頻閃芯片中控制這電流源的壓降盡可能低來保證去頻閃芯片的損耗盡可能低。正是這一控制性能使得去頻閃芯片只能是濾波功能不能具有控制輸出電流功能。

      我們知道前級功率電路是用來完成功率因數校正功能和隔離功能(如使用反激式電路)前級的控制環路帶寬是相當低的以保證高功率因數。這使得當輸入電壓發生變化時這前級功率電路的輸出功率也跟著變化。如果后級功率電路是去頻閃芯片電路的話,這前級功率電路的輸出功率變化就會使得去頻閃芯片的輸出電流發生變化, 也就是LED驅動電流發生變化。這使得LED發出的光亮度發生變化, 也就是客戶所說的電網波動出現光閃爍。

      對要求電網波動不出現光閃爍的話,后級用去頻閃芯片不是合適的解, 應該使用1.2貼所提到的方案。

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2015-03-18 11:01
@dfweng
    后級用去頻閃芯片來去頻閃是可以,但不控制輸出電流。去頻閃芯片的功能是一濾波器功能。它通過利用電流源的高阻特性與前級輸出電容構成大時間常數濾波使輸出電流紋波減小。為了避免這電流源的損耗提高系統的整體系統的效率,去頻閃芯片中控制這電流源的壓降盡可能低來保證去頻閃芯片的損耗盡可能低。正是這一控制性能使得去頻閃芯片只能是濾波功能不能具有控制輸出電流功能。   我們知道前級功率電路是用來完成功率因數校正功能和隔離功能(如使用反激式電路)前級的控制環路帶寬是相當低的以保證高功率因數。這使得當輸入電壓發生變化時這前級功率電路的輸出功率也跟著變化。如果后級功率電路是去頻閃芯片電路的話,這前級功率電路的輸出功率變化就會使得去頻閃芯片的輸出電流發生變化, 也就是LED驅動電流發生變化。這使得LED發出的光亮度發生變化, 也就是客戶所說的電網波動出現光閃爍。   對要求電網波動不出現光閃爍的話,后級用去頻閃芯片不是合適的解,應該使用1.2貼所提到的方案。

我們正好有這樣的方案的,可以參考一下。

http://m.daogou-taobao.cn/bbs/1506663.html

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dfweng
LV.4
6
2015-03-18 11:06
@dfweng
    后級用去頻閃芯片來去頻閃是可以,但不控制輸出電流。去頻閃芯片的功能是一濾波器功能。它通過利用電流源的高阻特性與前級輸出電容構成大時間常數濾波使輸出電流紋波減小。為了避免這電流源的損耗提高系統的整體系統的效率,去頻閃芯片中控制這電流源的壓降盡可能低來保證去頻閃芯片的損耗盡可能低。正是這一控制性能使得去頻閃芯片只能是濾波功能不能具有控制輸出電流功能。   我們知道前級功率電路是用來完成功率因數校正功能和隔離功能(如使用反激式電路)前級的控制環路帶寬是相當低的以保證高功率因數。這使得當輸入電壓發生變化時這前級功率電路的輸出功率也跟著變化。如果后級功率電路是去頻閃芯片電路的話,這前級功率電路的輸出功率變化就會使得去頻閃芯片的輸出電流發生變化, 也就是LED驅動電流發生變化。這使得LED發出的光亮度發生變化, 也就是客戶所說的電網波動出現光閃爍。   對要求電網波動不出現光閃爍的話,后級用去頻閃芯片不是合適的解,應該使用1.2貼所提到的方案。

在上述貼中,提到前級功率電路的主要功能是完成功率因數校正功能,并且因此將前級功率電路的控制環路的帶寬限制相當低。為了功率因數校正功能還增加了一級功率電路。能否省去這一級功率因數校正功能的功率電路而僅僅使用后級功率電路完成隔離恒流輸出并利用這后級輸入電流來完成功率因數校正功能呢?這樣一級功率電路的話,可以降低成本,增加可靠性。答案是有可能的。使用EVM6028芯片可以完成一級功率電路有源閉環控制達到高功率因數,低THD,寬電壓輸入,隔離輸出,直流LED驅動電流輸出無頻閃的性能。試驗數據如下圖:

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2015-03-18 17:54
@dfweng
    后級用去頻閃芯片來去頻閃是可以,但不控制輸出電流。去頻閃芯片的功能是一濾波器功能。它通過利用電流源的高阻特性與前級輸出電容構成大時間常數濾波使輸出電流紋波減小。為了避免這電流源的損耗提高系統的整體系統的效率,去頻閃芯片中控制這電流源的壓降盡可能低來保證去頻閃芯片的損耗盡可能低。正是這一控制性能使得去頻閃芯片只能是濾波功能不能具有控制輸出電流功能。   我們知道前級功率電路是用來完成功率因數校正功能和隔離功能(如使用反激式電路)前級的控制環路帶寬是相當低的以保證高功率因數。這使得當輸入電壓發生變化時這前級功率電路的輸出功率也跟著變化。如果后級功率電路是去頻閃芯片電路的話,這前級功率電路的輸出功率變化就會使得去頻閃芯片的輸出電流發生變化, 也就是LED驅動電流發生變化。這使得LED發出的光亮度發生變化, 也就是客戶所說的電網波動出現光閃爍。   對要求電網波動不出現光閃爍的話,后級用去頻閃芯片不是合適的解,應該使用1.2貼所提到的方案。
雙宜科技—倪彬-自行車燈首選方案雙宜科技—倪彬-還是雙宜科技好
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dfweng
LV.4
8
2015-03-31 10:14
@dfweng
在上述貼中,提到前級功率電路的主要功能是完成功率因數校正功能,并且因此將前級功率電路的控制環路的帶寬限制相當低。為了功率因數校正功能還增加了一級功率電路。能否省去這一級功率因數校正功能的功率電路而僅僅使用后級功率電路完成隔離恒流輸出并利用這后級輸入電流來完成功率因數校正功能呢?這樣一級功率電路的話,可以降低成本,增加可靠性。答案是有可能的。使用EVM6028芯片可以完成一級功率電路有源閉環控制達到高功率因數,低THD,寬電壓輸入,隔離輸出,直流LED驅動電流輸出無頻閃的性能。試驗數據如下圖:[圖片]

不斷有客戶詢問輸出電流的紋波百分比測試數據,在此就我們最近幫客戶完成的用這一級功率電路完成的供歐洲的LED驅動電源的測試結果一并答復:

客戶的要求如下:

輸入電壓范圍:200V~240V;輸出電壓可分:36V, 45V, 120V; 功率因數>0.98; THD<10%; 輸出功率可分:27W, 36W, 45W;輸出紋波百分比<5%

就我們現有的演示板的輸出參數,選擇輸出45V@36W來提供一級功率電路完成上述指標。測試數據如下:

輸出紋波電流峰-峰值是26mA;對輸出電流800mA而言,輸出紋波百分比是3.2%。

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dfweng
LV.4
9
2015-04-03 13:22
@dfweng
    后級用去頻閃芯片來去頻閃是可以,但不控制輸出電流。去頻閃芯片的功能是一濾波器功能。它通過利用電流源的高阻特性與前級輸出電容構成大時間常數濾波使輸出電流紋波減小。為了避免這電流源的損耗提高系統的整體系統的效率,去頻閃芯片中控制這電流源的壓降盡可能低來保證去頻閃芯片的損耗盡可能低。正是這一控制性能使得去頻閃芯片只能是濾波功能不能具有控制輸出電流功能。   我們知道前級功率電路是用來完成功率因數校正功能和隔離功能(如使用反激式電路)前級的控制環路帶寬是相當低的以保證高功率因數。這使得當輸入電壓發生變化時這前級功率電路的輸出功率也跟著變化。如果后級功率電路是去頻閃芯片電路的話,這前級功率電路的輸出功率變化就會使得去頻閃芯片的輸出電流發生變化, 也就是LED驅動電流發生變化。這使得LED發出的光亮度發生變化, 也就是客戶所說的電網波動出現光閃爍。   對要求電網波動不出現光閃爍的話,后級用去頻閃芯片不是合適的解,應該使用1.2貼所提到的方案。

由客戶的反饋的電網電壓波動產生的光閃爍問題,在此將測試結果展示一下。這LED驅動電源的構成是:這是前級反激式功率因素校正并隔離輸出后面跟上一去頻閃電路的LED驅動電源。由于電網波動,使得輸出電流產生波動。測量電網電壓波動是14V對220V輸入電壓而言是6.3%波動,輸出電流的紋波是14%的波動。

當有電網波動時如下圖所示,輸出紋波增大到29mA對輸出電流為200mA。這紋波百分比大于5%,手機能看到紋波。

當電網沒有波動時如下圖,這輸出紋波是12mA,對輸出電流200mA而言,接近5%紋波百分比。手機看不到頻閃

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dfweng
LV.4
10
2015-05-08 13:27
@dfweng
不斷有客戶詢問輸出電流的紋波百分比測試數據,在此就我們最近幫客戶完成的用這一級功率電路完成的供歐洲的LED驅動電源的測試結果一并答復:客戶的要求如下:輸入電壓范圍:200V~240V;輸出電壓可分:36V,45V,120V; 功率因數>0.98;THD

最近幫客戶完成一更新設計及數據測試。附上結果供參考。

40W-全電壓輸入隔離輸出高功率因數無頻閃LED-驅動電源測試基本數據(L4雙線并繞).pdf

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