提升LED路灯电源的效率
新型转换器可简化高效率电源的设计
户外固态照明要求使用稳压的AC-DC电源对功率从小至1 W到大于500 W不等的LED负载提供驱动。为确保获得良好的投资回报，这些电源转换器必须具备非常高的效率（以匹配光源效能的提升）和较长使用寿命（因为成本较高，且通常安装于高处或难以触及的地方）。与高效率PFC升压转换级配合工作的LLC转换器可在100 W以上提供最佳效率，但在实现高可靠性设计之前也提出了一些独特的挑战。
LLC是一种谐振开关转换器，它采用一个与谐振电路串联的半桥开关。在LLC转换器中，高端驱动器和低端驱动器以半桥配置经由一个串联电容与变压器相连。变压器的电感和电容构成了谐振负载，而半桥的两个驱动器晶体管则交替导通，从而在每个导通相位之间留出死区时间。
图1. 因驱动-信号时序不匹配导致的击穿 驱动参数的变化以及半桥MOSFET栅极上寄生元件的变化都可能造成时序不匹配，并可能造成MOSFET的击穿和灾难性故障，如图1所示。击穿风险是LLC设计的开关频率的主要制约因素。
Power Integrations (PI)现在已使用名为HiperLCS?的新产品系列解决了这些问题。HiperLCS IC将LLC转换器所需的所有基本功能和保护电路都集成到了一个输出功率最高可达440 W的单芯片IC中1。此类器件包括两个530 V功率MOSFET、高端和低端驱动器、LLC控制器、欠压(UV)和过压(OV)关断和电压缓升/跌落保护电路。
图2. HiperLCS典型应用电路 在HiperLCS IC中，输出高压MOSFET与驱动器、电平位移和控制器在单个硅片上紧密耦合。这样可精确控制整个驱动系统的变化，从而对所有寄生元件进行补偿。此外，在制造过程中会逐个器件调整死区时间和占空比匹配，并将占空比平衡到±1%的范围内。
图3. 在HiperLCS控制寄生效应中密切耦合的驱动器级和MOSFET
户外固态照明要求使用稳压的AC-DC电源对功率从小至1 W到大于500 W不等的LED负载提供驱动。为确保获得良好的投资回报，这些电源转换器必须具备非常高的效率（以匹配光源效能的提升）和较长使用寿命（因为成本较高，且通常安装于高处或难以触及的地方）。与高效率PFC升压转换级配合工作的LLC转换器可在100 W以上提供最佳效率，但在实现高可靠性设计之前也提出了一些独特的挑战。
LLC是一种谐振开关转换器，它采用一个与谐振电路串联的半桥开关。在LLC转换器中，高端驱动器和低端驱动器以半桥配置经由一个串联电容与变压器相连。变压器的电感和电容构成了谐振负载，而半桥的两个驱动器晶体管则交替导通，从而在每个导通相位之间留出死区时间。
图1. 因驱动-信号时序不匹配导致的击穿 驱动参数的变化以及半桥MOSFET栅极上寄生元件的变化都可能造成时序不匹配，并可能造成MOSFET的击穿和灾难性故障，如图1所示。击穿风险是LLC设计的开关频率的主要制约因素。Power Integrations (PI)现在已使用名为HiperLCS?的新产品系列解决了这些问题。HiperLCS IC将LLC转换器所需的所有基本功能和保护电路都集成到了一个输出功率最高可达440 W的单芯片IC中1。此类器件包括两个530 V功率MOSFET、高端和低端驱动器、LLC控制器、欠压(UV)和过压(OV)关断和电压缓升/跌落保护电路。
图2. HiperLCS典型应用电路 在HiperLCS IC中，输出高压MOSFET与驱动器、电平位移和控制器在单个硅片上紧密耦合。这样可精确控制整个驱动系统的变化，从而对所有寄生元件进行补偿。此外，在制造过程中会逐个器件调整死区时间和占空比匹配，并将占空比平衡到±1%的范围内。
图3. 在HiperLCS控制寄生效应中密切耦合的驱动器级和MOSFET
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