广告

LD7841 PSR CV for Lighting应用

2021-02-04 09:35:40 通嘉FAE–郭龙剑 阅读:
自LED光源进入通用照明领域,逐渐取代传统光源,日益占据照明的核心领域。其除了耗能少、无污染、不含汞、寿命长等优点外,可控性强是别于传统光源的鲜明特点。随着LED照明技术的应用成熟,可进行调光调色的特性使灯具不再只是照明的工具而已,它更能因应需求营造不同的灯光效果。此外,它与物联网、智能控制领域高度的契合性在照明技术成熟的当前得以充分表现,也让智慧照明蓝海市场变为现实。

自LED光源进入通用照明领域,逐渐取代传统光源,日益占据照明的核心领域。其除了耗能少、无污染、不含汞、寿命长等优点外,可控性强是别于传统光源的鲜明特点。随着LED照明技术的应用成熟,可进行调光调色的特性使灯具不再只是照明的工具而已,它更能因应需求营造不同的灯光效果。此外,它与物联网、智能控制领域高度的契合性在照明技术成熟的当前得以充分表现,也让智慧照明蓝海市场变为现实。MNFednc

随着LED照明应用广泛,所以为了有健康舒适的照明环境,法规对LED灯具性能要求也越来越严格;在LED灯具初级阶段,为了满足PF与THD,考虑成本,室内照明大部分架构采用单级PFC,所以工频纹波很大,采用手机拍摄有明显看到水纹波,而此频闪对人体产生的影响也逐步引起的重视。为了满足无频闪要求,最初都是输出通过加去频闪电路,但此电路弊端就是损耗效率,输出电流越大,损耗越大,导致应用上的限制;另外若采用PFC+反激两级式电路,可以满足高PF与低纹波,但成本高;相对前面两种架构,PSR CV+DC-DC这种架构应用而生,在既可以满足高PF与低纹波情况下,成本上也介于二者之间,而随着智能照明的兴起,此设计优势更加明显,主要原因是待机时调光模块供电及同时可支持多路DC-DC输出(如图一)。MNFednc

MNFednc

图一 PSR CV+DC-DC(MCU Dimming Control)MNFednc

近期欧盟也因应智能调光的广泛也发布了新版谐波电流发射标准EN IEC 61000-3-2:2019,欧洲电工标准化委员会(CENCLEC)网站最新信息,該版本最快将于2022年3月1日替代目前使用的版本IEC 61000-3-2:2014。其主要是照明设备要求有较大的差异,此标准适用于连接到公用电力系统的每相额定输入电流不大于16A的设备,与旧版标准相比,标准中主要变化如下:MNFednc

  1. 更新额定功率≤25W的照明设备的谐波电流发射限值,以考虑新型照明设备
  2. 增加5W分界线,照明设备小于5W无谐波电流发射限值

近年来随着智能照明系统兴起,光源可以进行调光调色,从而新标准规定了5W≤P≤25W照明设备需要增加谐波电流测试,涵括产品类别非常广泛,包括橱柜灯,球泡灯,调光型小夜灯等小功率的LED灯具。MNFednc

通嘉PSR CV方案-LD7841MNFednc

通嘉开发了新一代高功率因数原边反馈恒压方案LD7841,它采用变化导通时间及限频操作模式,使系統輕易達到相關要求;输出电压采用原边回授并做膝点取样,让输出电压更加精准;為了全电压范围开机时间小于0.5秒要求, 内置高压启动及采用软启动逻辑,使输出电压开机期间无过冲现象;新型THD补偿机制及导通时间監控,使系统能维持高功因(PF>0.9)及低电流谐波(THD<20%)并维持待机时功耗小于0.5W等电气要求;另外, LD7841具有完善的保护功能,包括BNI/BNO, VCC OVP, FB OVP, OLP, OSCP, SDSP..等,典型应用如下:MNFednc

MNFednc

图二 典型应用MNFednc

 MNFednc

LD7841 恒压软启动工作逻辑MNFednc

MNFednc

CH1:VVCC,CH2:VCOMP,CH4:VOUTPUTMNFednc

MNFednc

图三 VREF启动时序MNFednc

当VCC > UVLO_ON时,IC确定IC内部各个逻辑正常后,COMP pin电压迅速爬升至VCMP_OPEN=4.7V,Ton开最大打出能量,让输出电压迅速建立,此时内部VREF基准电压限制为3.2V,当VFB检测电压为3.2V时,COMP pin电压迅速下拉,回授开始建立,震荡时间在190mS以内,VREF基准电压从3.2V慢慢上升到3.5V,时间持续300mS,回授逐渐稳定,从而实现VREF基准软启动,让输出电压无过冲现象。MNFednc

 MNFednc

LD7841 QR,QR-DCM,DCM混模工作模式MNFednc

MNFednc

                  (a)       MNFednc

MNFednc

       (b)MNFednc

MNFednc

(c)     MNFednc

 (d)MNFednc

图四 工作模式MNFednc

  1. TFL=1/FSW_LIMIT,TO1=~5uS. And TO2=~(TFL+125uS)。
  2. 通过检测FB pin不同上升VFBR电压,IC可以工作QR或者DCM;如果QRD信号触发在TO1时间后但TO2时间前,IC直接在第一个谷底导通,如图四(a)所示。
  3. 如果QRD信号触发在TFL结束前,此时QRD触发IC不会打开MOS,等到TFL结束QRD信号再次触发,MOS会在TO1时间内谐振谷底导通,如图四(b)所示。
  4. 如果QRD信号在TFL结束前都没有触发,等TO1时间结束后MOS直接导通,如图四(c)所示。
  5. LD7841在一个半波内可能会工作在QR,QR-DCM,DCM三种模式,通过混模及限频方式可以改善重轻载效率,如图四(d)所示。

LD7841功能及应用说明MNFednc

FB (Pin1)功能: 输出电压侦测、QR切换侦测、最大导通时间设定、过电压/欠电压保护,附加IC脚断路及开路保护MNFednc

  1. 输出电压侦测

MNFednc
MNFednc

图五 FB电压侦测MNFednc

 MNFednc

当二次侧电流刚好泄放到零时,一次侧谐振开始,通嘉通过引入膝点侦测技术,FB取样转折点波形电压并保持到下一个开关波形,这样可以消除变压器电流对二次侧整流管VF受顺向电流大小而影响,计算公式如下:MNFednc

MNFednc

  1. QR切换侦测

 MNFednc

图六 ZVS侦测MNFednc

VFB检测到辅助绕组电压,当电压下降低于VQRD时,变压器电流降到零,QRD信号触发,驱动会打开MOS。MNFednc

  1. 最大导通时间设定

MNFednc

图七 Ton MAX设定MNFednc

当VCC ≧ UVLO_ON及BNI已经触发时,LD7841内部吐出恒流源并延时一个时间检测通过RFB_T产生的电压来设定最大導通時间,设定参考表一:MNFednc

MNFednc

表一 最大Ton时间设定MNFednc

LD7841操作時會通过侦测HV Pin改变最大导通时间值进而补偿COMP pin 位准,补偿电压范围在100VDC-420VDC,计算公式:MNFednc

MNFednc

MNFednc

   

 MNFednc

  1. 过电压保护

MNFednc

CH1:VVCC, CH2:VCOMP, CH3:VFB, CH4:VGATEMNFednc

MNFednc

 MNFednc

ITEMMNFednc

RCS (Ω)MNFednc

VFB_OVP(V)MNFednc

SET0MNFednc

300MNFednc

4.0MNFednc

SET1MNFednc

700MNFednc

4.2MNFednc

图八 FB OVP保护,OVP限值通过Rcs设定MNFednc

在正常工作时如果RFB_UP电阻短路或者RFB_DOWN电阻开路,一旦VFB电压高于VFB_OVP_0(典型值4.0V)或者VFB_OVP_1(典型值4.2V),并连续检测到4个周期,LD7841会触发过电压保护并立即关断驱动至IC重新启动1次后再触发保护,直到故障解除。MNFednc

  1. 欠电压保护

MNFednc

MNFednc

结论MNFednc

本文主要讲解了通嘉新一代原边反馈恒压方案LD7841,它采用SOP-8封装,拥有快速启动、高效率、高PF、低THD等优点;采用膝点侦测技术让输出电压更加准确,而IC本身拥有很多的保护功能,能够让系统在异常发生时及时提供保护。透过以上的介绍,让电源设计者对LD7841使用时更加熟悉跟了解,如有更进一步的需求及想法,欢迎跟通嘉科技联络。MNFednc

MNFednc

  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 用水泥和炭黑制造储能超级电容器 一项新的研究表明,人类最普遍的两种历史材料,水泥和炭黑(类似于非常细的木炭),可能会成为新型低成本储能系统的基础。该技术可以在可再生能源供应出现波动的情况下使能源网络保持稳定,从而促进太阳能、风能和潮汐能等可再生能源的使用。
  • 一种用于电路板回收的新基材:遇水能溶 英国的Jiva Materials公司开发了一种新型的PCB基材Soluboard,这种基材是由天然纤维包裹在一种无卤的聚合物中制成的,与行业内经常使用的FR-4基材不同,这种材料只要在90摄氏度左右的热水中浸泡30分钟,就可以分层溶解···
  • 大联大世平集团推出基于onsemi产品的电动汽车(EV)充电桩 大联大控股宣布,其旗下世平推出基于安森美(onsemi)NTBG022N120M3S和NCD57084产品的电动汽车(EV)充电桩方案。
  • 机器人版的ChatGPT,谷歌新模型泛化能力大幅提高 7月28日,Google DeepMind宣布以训练AI聊天机器人的方式训练了一款全新的机器人模型Robotic Transformer 2(RT-2),这是一种新颖的视觉-语言-动作(VLA)模型,可以从网络和机器人数据中学习,并将这些知识转化为机器人控制的通用指令。
  • 俄罗斯“贝加尔湖”基准测试对比英特尔和华为芯片,惨败 俄罗斯服务器处理器 Baikal-S 的开发人员将其性能与美国和中国的同类芯片进行了比较。涉及六个流行指标。
  • 英伟达惨遭背刺,这个SDK让AMD平台也能运行CUDA 近日,AMD正式推出了HIP SDK,这是ROCm生态系统的一部分,基于开源ROCm解决方案,HIP SDK使消费者可以在各类GPU上运行CUDA应用,为专业和消费级GPU提供CUDA支持。
  • 电池能用三十年?美国Ener Venue称推出革命性电池技术 三元锂离子电池的理论寿命约为800次循环,磷酸铁锂约为2000次,而钛酸锂据说可以达到1万次循环,也就是说常规普通人使用的锂离子电池每天完全充放电三次,最多也就能用上几年的时间。虽然相较于铅酸电池200-300次的循环寿命来说,这已经是很大幅度的提升了,但现在有一家公司宣称他们的电池可以充放电30000次,每天充放电三次,能用30年。
  • 测试中比友商温度低14度,一加天工散热系统怎么做到的? 7月27日,一加在2023年ChinaJoy上发布了全球首创的散热技术,即航天级三维立体散热系统“天工散热系统”,这是一加的又一次新的尝试,让我们一起来了解一下。
  • 万物电气化:探索绿色未来之路 在本文中,我们将重点介绍美国年度脱碳展望(ADP)2022报告中的一些重要发现。本报告着眼于实现净零经济的各种情景。我们在本文中重点关注的方法称为“中心情景”,它遵循到2050年实现净零排放的时间表。
  • 小尺寸大功率Harwin连接器子系列可从360° EMC后壳中 Harwin公司宣布其Kona大功率连接器子系列现已推出带后壳的产品。
  • 韩国造世界首个室温超导体,闹剧还是新的未来? 7月22日,韩国的一个科研团队在预印本网站arXiv平台上上传了两篇论文,声称发现了世界上首个常压室温超导体,这种材料是一种改性铅磷灰石名为LK-99,超导临界温度在127摄氏度,即400K以上,而且在常压下就具备超导性。
  • 艾迈斯欧司朗推出智能多像素EVIYOS 2.0 LED,适用于高 EVIYOS 2.0具备高分辨率、完全防眩智能远光功能,在远光模式下自动降低眩光;EVIYOS 2.0将图像和安全警示投射在路面上,向驾驶员和车辆周边人员传递路况信息;EVIYOS 2.0是首款一体式像素化LED,该产品包含25,600个独立可控的发光芯片;经过长达10年的集中研发,EVIYOS 2.0即将于本月投入批量生产;马瑞利新推出的h-Digi microLED模块采用EVIYOS 2.0技术。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了