SL-LLL009V1

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支持数字功率控制的300W高AC输入电压LED驱动器

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解决方案说明

高电压照明应用通常需要稳固且高效的电源,

能够产生具有高功率因数、低THD和最小电压纹波的严格调节的输出电流和电压。

得益于所实现的架构,SL-LLL009V1解决方案支持非常高的输入电压并能实现极高的效率,采用支持次级侧同步整流的PFC级和DC-DC半桥LCC谐振转换器。

  • 通过STM32F334微控制器执行的数字控制级可确保高分辨率定时器,从而实现精细的控制回路调节。数字DC-DC和输出同步整流控制也得以实现。
  • PFC级基于由L6562AT控制器驱动的STW20N95K5 MDmesh™ K5 N沟道功率MOSFET。
  • 半桥LLC转换器的初级部分基于STW20N95DK5 MDmesh™ DK5 N沟道功率MOSFET,可实现高效率。STW20N95K5和STW20N95DK5均可以处理非常高的交流输入电压。
  • 全桥同步整流(SR)由STP100N10F7 STripFET™ F7 N沟道功率MOSFET来执行(由L6491栅极驱动器)驱动,可降低导通损耗。
  • 此外,得益于出色的LCC配置,该解决方案还支持电压控制和电流控制运行模式。

借助STGAP2D半桥栅极驱动器,初级侧栅极驱动通道与次级侧低压控制回路隔离。

初级和次级部分均由基于VIPer26K高压转换器的回扫电路供电,可实现超宽输入,并为控制板、栅极驱动器IC和信号调节电路提供经调节的电压。

解决方案评估套件包括完整的固件应用示例。

正式测试与测量结果确定了该解决方案的能力和性能,结合全面的数字控制,可实现高效率、接近1的功率因数,以及宽输入电压和负载条件下的低THD。

  • 主要产品优势

    STM32F334 - 专用微控制器

    STM32F3x4产品线专门用于数字功率转换应用,包括D-SMPS。它具有Arm® Cortex®-M4 32位内核(运行频率高达72 MHz)、浮点单元(FPU)、分辨率高达217ps的高分辨率定时器、供电和温度漂移自补偿、用于实现精确控制的高速ADC,以及用于保护和信号调节的各种模拟接口。

    STGAP2D - 栅极驱动器

    STGAP2D是半桥栅极驱动器,可将栅极驱动通道与低压控制和接口电路部分隔离。栅极驱动器具有4 A的容量和轨到轨输出,这使该器件也适用于大功率应用。

    L6491 - 半桥栅极驱动器

    L6491是高电压设备,采用BCD6“离线”技术制造。该产品属于单芯片半桥式栅极驱动器,用于N沟道功率MOSFET或IGBT。高侧(浮动)部分设计用于承受高达600 V的电压导轨。逻辑输入兼容CMOS/TTL(可低至3.3 V),易于与微控制器/DSP连接。集成式比较器可用于快速过流和过热等保护。

     
    VIPER26K - 电压转换器

    该器件是一个高压转换器,它智能集成了一个1050 V耐雪崩功率部分,具有PWM电流模式控制。1050 V-BV功率MOSFET允许扩展输入电压范围,减小DRAIN漏极缓冲电路的尺寸。此IC满足更加严格的节能标准,因为它功耗极低,并可在轻负载下以突发模式工作。

    STW20N95DK5 - 高压功率MOSFET

    该高电压N-沟道功率MOSFET来自MDmesh™ DK5快速恢复二极管系列。MDmesh™ DK5兼具超低恢复电荷(Qrr)和超快恢复时间(trr)并且在RDS (on) *面积方面有了极大改进,采用市场上最高效的开关行为之一,适用于半桥和全桥转换器。

    STW20N90K5 - 高效率功率MOSFET

    这款超高压N-沟道功率MOSFET 采用MDmesh™ K5技术进行设计。该技术以创新型专有垂直结构为基础。因此,在要求高功率密度和高效率的应用中,导通电阻显著降低,并具有极低的栅极电荷。

     
    STP100N10F7 - 快速N沟道MOSFET

    这些N-沟道功率MOSFETs利用STripFET™F7技术和增强型沟槽栅极结构,可降低通态电阻,同时降低内部电容和栅极电荷,从而使开关速度更快、能效更高。

  • All Features

    •  能够处理非常高的交流电压输入(270-480V)
    • 48V DC时的输出功率为300W
    • 得益于LCC配置,能够同时支持恒定电压(CV)与恒定电流(CC)工作模式
      • 在CV下,可提供6.25 A的最大电流
      • 在CC模式下,在36-48V的电压范围内,可提供6.25A的电流
    • 在过渡模式下工作的PFC可简化前端功率级设计
    • 满载时的高功率因数校正值:> 0.95%
    • 满载时的低总谐波失真:<10%
    • 数字控制为体育场照明应用提供更灵活的无频闪操作(即频率与电压混合控制)
    • 栅极驱动通道与低压控制和接口电路之间的电流隔离可确保设计稳健性