Современные микросхемы для ретрофитных ламп, потолочных и уличных осветительных приборов компании Texas Instruments

№ 6(44)’2016
PDF версия
В широчайшей номенклатуре продуктов компании Texas Instruments представлено большое количество микросхем для полупроводниковой светотехники, в том числе разработанных компанией National Semiconductor (наименования микросхем LM…), приобретенной TI в 2011 г. за $6,5 млрд.

Texas Instruments (TI) является одной из немногих полупровод­никовых компаний мирового уровня, обеспечивающих поддержку клиентов и инженерное сообщество на русском языке. Компания регулярно проводит образовательные мероприятия, «дни технологий» (Technology Days), отвечает на вопросы клиентов и инженеров (AskTexas), обеспечивает поддержку сообщества Е2Е и центра проектирования (WEBENCH Design Center), а также предоставляет программное обеспечение для проектирования радиоэлектронных устройств [1, 2].

Большинство микросхем для полупроводниковой светотехники компании являются импульсными преобразователями напряжения и тока для драйверов светодиодов с внешними или внутренними ключевыми MOSFET, с выпрямителями или без них, и выполненными с применением импульсных трансформаторов или дросселей на ферритовых сердечниках. В каталоге компании 2016 г. представлены следующие категории микросхем драйверов светодиодов:

  • Драйверы для осветительных приборов (LED Lighting Ics) — в данную категорию включены приборы для ретрофитных ламп и потолочных светильников (Bulbs & Downlight’s), для уличного и пространственного освещения (Area & Street Lighting).
  • Драйверы для светодиодных информационных панелей (LED Signage Ics) — в эту категорию входят многоканальные драйверы 16 RGB (48 выходов, 16×3), 8 RGB (24 выхода, 8×3), 16-канальные драйверы типа включено/выключено с ШИМ-управлением для рекламных щитов и вывесок, 3–12-канальные драйверы для декоративной подсветки знаков («Выход», «Открыто» и т. п.) и указателей на стенах и зданиях.
  • Драйверы для устройств задней подсветки дисплеев (Backlight Ics) — приборы этой категории классифицированы по шести опциям: высокоэффективные (High Performance), автомобильные, в пластиковых корпусах, с управлением по шине I2C, с простым управлением большим числом светодиодов (более 70).
  • Устройства для управления вспышками портативных гаджетов (Camera Flash Ics) — быстродействующие драйверы с выходным током от 600 мА до 2 А.
  • Драйверы индикаторных и RGBW-светодиодов (Indicator/RGBW Ics).
  • Драйверы для автомобильной светотехники (Automotive LED driver Ics) — драйверы для автомобильных фар (Exterior Lighting), внутреннего освещения (Interior Lighting) и задней подсветки информационных ЖК-панелей [3].

Следует отметить, что приведенная классификация достаточно условна, поэтому многие микросхемы могут одновременно фигурировать в различных категориях светодиодных драйверов. Ряд микросхем компании с успехом применяются в ретрофитных лампах типов А (A-Lamp, с резьбовыми цоколями), R, BR, GU10, PAR, T8 MR16 и др. (рис. 1), потолочных и уличных светильниках, а микросхема TPS92411 в 2014 г. стала победителем конкурса Annual Creativity in Electronics (ACE). Конкурс ACE с присуждением премий ACE Awards ежегодно проводится журналами EE Times и EDN при поддержке глобальной медиакомпании UBM Tech. Премия ACE Awards присуждается в 25 номинациях и отмечает достижения создателей новых технологий, которые демонстрируют лидерство и инновационность в глобальной индустрии.

Светодиодные ретрофитные лампы

Рис. 1. Светодиодные ретрофитные лампы

 

Драйверы для ламп-ретрофитов и потолочных светильников

Светодиодные ретрофитные лампы выпускаются для работы в сетях переменного тока с номинальным напряжением 100–240 В, а также для работы от низковольтных источников постоянного и переменного тока 12 В (MR16 и др.). Светодиодные потолочные светильники могут питаться как непосредственно от сетей переменного тока, так и от низковольтных источников питания на основе понижающих трансформаторов. Для применения в ретрофитных лампах и потолочных светильниках компания рекомендует следующие микросхемы.

TPS92411 — плавающий MOSFET-ключ (Floating MOSFET Switch) со схемой управления (структура приведена на рис. 2), предназначенный для светодиодных драйверов переменного тока. На основе микросхемы возможна реализация автономных драйверов светодиодов, управляемых переменным напряжением и не содержащих индуктивных элементов и импульсных трансформаторов. Принцип работы драйвера светодиодов на микросхемах TPS92411 иллюстрируется упрощенной схемой, приведенной на рис. 3. На сток верхнего из последовательно включенных ключевых MOSFET (вывод DRAIN, рис. 2) микросхемы поступает пульсирующее напряжение частотой 100 Гц от мостового выпрямителя (рис. 4). Исток нижнего MOSFET (вывод VS) соединен с корпусом через стабилизатор тока. Пороги срабатывания каждого ключа устанавливаются индивидуально внешними резисторами, подключаемыми к выводам RSET, RSNS микросхем. Для драйверов на сетевое напряжение 230 В рекомендуемые пороги включения и номинальные напряжения на светодиодах ступеней составляют 46/40, 86/80, 166/160 В.

Структура микросхемы TPS92411

Рис. 2. Структура микросхемы TPS92411

Включение микросхемы TPS92411

Рис. 3. Включение микросхемы TPS92411

Разбивка порогов срабатывания звеньев драйвера

Рис. 4. Разбивка порогов срабатывания звеньев драйвера

Для решений на основе микросхемы компания выпускает отладочные модули драйверов светодиодов на напряжение 120 (TPS92411EVM-001) и 230 В (TPS92411EVM-002). Внешний вид модуля на 230 В показан на рис. 5. На плате модуля установлено 14 светодиодов Xlamp MX-6S компании Cree с прямым напряжением 20 В и прямым током до 175 мА, в нижней ступени включены два светодиода, в средней — четыре, в верхней — восемь. Основные параметры модуля:

  • номинальный входной ток 72 мА (при входном напряжении 230 В);
  • коэффициент мерцаний (Flicker Index) 0,06;
  • пульсации выходного тока 30 мА (23%);
  • общая эффективность (КПД) 77% (без диммирования);
  • коэффициент мощности (Power Factor) 0,966;
  • общий уровень гармонических искажений (THD) 16,6%.
Отладочный модуль TPS92411EVM-002

Рис. 5. Отладочный модуль TPS92411EVM-002

Линейный стабилизатор тока светодиодов для TPS92411 может быть выполнен как на дискретных элементах, так и на специальной микросхеме TPS92410, обеспечивающей меньший уровень искажений и больший коэффициент мощности.

TPS92511 — простой в применении импульсный DC/DC-преобразователь для управления одной светодиодной цепочкой на ток до 0,5 А (имеется встроенный ключевой MOSFET с N-каналом). Микросхема отличается широким диапазоном входных напряжений (4,5–65 В), регулируемой частотой переключения в диапазоне 50–500 кГц и высоким КПД (до 95%). Для реализации драйверов на этой микросхеме требуются всего пять внешних компонентов, структура микросхемы приведена на рис. 6, типовая схема включения — на рис. 7. Микросхема может найти применение в ретрофитных лампах MR-16, автомобильных осветительных приборах и потолочных светильниках. Для отработки решений на основе микросхемы компания выпускает отладочную плату драйвера TPS92511EVM (рис. 8), рассчитанного на напряжение 48 В и подключение светодиодных цепочек на напряжение 38 В и ток 0,5 А. Частота переключения драйвера 300 кГц, КПД 95%. За разработку микросхемы компания награждена дипломом SAPHIRE AWARDS Winner-2015 журнала LEDs Magazine.

Структура микросхемы TPS92511

Рис. 6. Структура микросхемы TPS92511

Типовое включение микросхемы TPS92511

Рис. 7. Типовое включение микросхемы TPS92511

Отладочная плата TPS92511EVM

Рис. 8. Отладочная плата TPS92511EVM

LM3447 — контроллер обратноходового импульсного преобразователя с коррекцией коэффициента мощности и фазовым диммированием. Типовое включение микросхемы приведено на рис. 9. Микросхема совместима с тиристорными диммерами и обеспечивает качественную регулировку яркости светодиодов в диапазоне 50–1. Параметры драйвера светодиодов, реализованного на отладочной плате LM3447-A19-230VEVM (для ретрофитных ламп A19/R27):

  • входное переменное напряжение 180–265 В;
  • выходной ток 500 мА при напряжении 30 В;
  • частота переключения 69 кГц;
  • КПД 85%;
  • коэффициент мощности 0,96.
Включение микросхемы LM3447

Рис. 9. Включение микросхемы LM3447

TPS92075 — простой в использовании неизолированный преобразователь с коррекцией коэффициента мощности и фазовым диммированием, выполненный по топологии Buck-Boost без импульсного трансформатора. Типовое включение микросхемы приведено на рис. 10. В качестве реактивного элемента преобразователя используется дроссель индуктивностью порядка 2 мГн. Параметры драйвера светодиодов на сетевое напряжение 230 В для ретрофитных ламп GU-10 мощностью 5 Вт, реализованного на отладочной плате PMP6016 на основе микросхемы TPS92075:

  • выходное напряжение 36 В;
  • стабилизированный выходной ток 150 мА ±5%;
  • КПД 71%;
  • коэффициент мощности 0,91.
Включение микросхемы TPS92560

Рис. 11. Включение микросхемы TPS92560

TPS92560 — простой AC/DC-преобразователь для ретрофитных ламп MR16, AR111, выполненный в миниатюрном корпусе HVSSOP-10 (3×3 мм). Драйверы светодиодов на основе этой микросхемы могут быть выполнены по топологиям Boost и Sepic с внешним ключом на полевом транзисторе. Типовое включение микросхемы приведено на рис. 11. Микросхема может быть запитана как постоянным, так и переменными напряжением 12 В (имеется внутренний выпрямитель). Параметры драйвера светодиодов, выполненного на отладочной плате TPS92560MR16STEVM для ретрофитных ламп MR16:

  • входное постоянное напряжение 3–18 В, переменное — 6–14 В;
  • выходной ток 500 мА;
  • количество светодиодов — до шести на общее напряжение 20 В;
  • частота переключения преобразователя 1,6 МГц;
  • индуктивность дросселя ключа 15 мкГн.
Включение микросхемы TPS92075

Рис. 10. Включение микросхемы TPS92075

Участок платы с электронными компонентами после отработки может быть перенесен непосредственно в конструкцию лампы — так, как показано на рис. 12.

Отладочная плата TPS92560MR16BSTEVM

Рис. 12. Отладочная плата TPS92560MR16BSTEVM

TPS92210 — регулируемый квазирезонансный преобразователь с коррекцией коэффициента мощности для ретрофитных ламп A19, E26/E27, E14, PAR30/38. Микросхема работает в режиме критической проводимости (Critical-Condition-Mode, CRM) с детектированием нулевого тока (Zero Current Detection, ZCD). Типовое включение микросхемы приведено на рис. 13. Параметры драйвера светодиодов, реализованного на отладочной плате TPS92210EVM-613:

  • входное переменное напряжение 184–265 В;
  • выходной ток 350 мА при напряжении 19–32 В;
  • частота переключения 115 кГц;
  • КПД 87%;
  • коэффициент мощности не менее 0,95.

LM3404HV, LM3409HV — DC/DC-преобразователи для драйверов мощных светодиодов со стабилизацией выходного тока на входное напряжение до 75 В. Выходной ток LM3404HV до 1 А, LM3409HV — определяется параметрами внешнего MOSFET.

 

Драйверы для уличного и пространственного освещения

В данную группу каталога компании 2016 г. включено более шести десятков типов микросхем AC/DC- и DC/DC-преобразователей с наименованиями LM…, TPS… и UCC… Классификационные параметры микросхем приведены в таблице. Рассмотрим особенности некоторых представителей этой группы, разработанных в последние годы, более подробно.

Таблица. Классификационные параметры микросхем AC/DC- и DC/DC-преобразователей TI (каталог 2016 г.)

Наименование

Тип

Uвх, В

Iвых, А

Uвых, В

Число выходов

Топология

Диммирование

Корпус (габариты), мм

LM3401

DC/DC

4,5–35

1

0,2–33

1

Buck

ШИМ

VSSOP-8, 3×3

LM3402

6–42

0,525

0,2–40

LM3402HV

6–75

0,525

0,2–73

LM3404

6–42

1

0,2–40

SOIC-8, 3,9×4,9

LM3404HV

6–75

1

0,2–73

LM3405

3–15

1

0,2–13,5

SO-8 PowerPad, 3,9×4,89

LM3405A

3–22

1,5

0,2–20

SOT-6, 1,6×2,9

LM3406

6–42

1,5

0,2–40

ШИМ, проводное

LM3406HV

6–75

1,5

0,2–73

HTSSOT-14, 4,4×5

LM3407

4,5–30

0,35

0,45–27

ШИМ

LM3409

6–42

5

1,24–42

ШИМ, аналоговое

MSOP-8, PowerPad, 3×3

LM3409HV

6–75

5

1,24–75

MSOP-10, PowerPad, 3×3,15

LM3410

2,7–5,5

1,5

3–24

Buck, Sepic

WSON-6, SOT-5, MSOP-8, 3×3,15

LM3414

4,5–42

1

0,2–42

Buck

WSON-8, SO-8, 3,9×4,8

LM3414HV

4,5–65

1

0,2–65

LM3421

4,5–75

5

3–72

Buck, Boost, Sepic, Buck-Boost

HTSSOP-16, 4,4×5

LM3423

4,5–75

5

3–72

HTSOP-20, 4,4×6,5

LM3424

4,5–75

5

7–72

HTSOP-20, 4,4×6,5

LM3429

4,5–75

5

3–72

HTSOP-14, 4,4×5

LM3431

4,5–36

0,6

5,5–40

3

Boost

HTSOP-28, 4,4×9,7

LM3433

9–14

30

0–11

1

Buck

WOFN-24, 4×4

LM3434

9–30

30

0–27

1

Buck

ШИМ

LM3435

2,7–5,5

2

1,5–4,7

3

Buck-Boost

WOFN-40, 5×5

LM3492

4,5–65

0,2

5–65

2

Boost

HTSSOP-20, 4,4×6,5

LM3492HC

4,5–65

0,25

5–65

2

TPS40211

4,5–52

5

7–52

1

ШИМ, аналоговое

VSON-10, 3×3

TPS92510

3,5–60

1,5

0,2–58

Buck

MSOP-10, PowerPad, 3×3,15

TPS92511

4,5–65

0,5

0,2–65

SO-8, PowerPad, 3×3

TPS92512

4,5–42

2,5

0,2–40

TPS92512HV

4,5–60

2,5

0,2–58

MSOP-10, PowerPad, 3×3

TPS92513

4,5–42

1,5

0,2–40

TPS92550

4,5–36

0,45

0–34

PMOD-7, 9,85×10

TPS92551

4,5–60

0,45

0,2–58

TO-PMOD-7, 9,85×10,16

TPS92560

6,5–42

2

5–42

Buck, Boost, Sepic

Аналоговое

MSOP-PowerPad, 3×3

TPS92561

6,5–42

2

5–40

Boost

MSOP-8, PowerPad, 3×3

TPS92640

7–85

5

0–83

Buck

Фазовое, аналоговое

HTSSOP-14, 4,4×5

TPS92660

10–80

5

0,–78

2

ШИМ, аналоговое

HTSSOP-20, 4,4×6,5

TPS92690

4,5–75

5

3–72

1

Buck, Boost, Sepick, Buck-boost

HTSSOP-16, 4,4×5

TPS92691

7,5–65

5

3–65

LM3444

AC/DC

8–13

2

9–60

Buck, Flyback

Аналоговое

VSOP-10, 3×3

LM3445

8–12

2

ШИМ, фазовое

LM3447

7,5–17,5

2

Flyback

Фазовое

TSSOP-14, 4,4×5

LM3450

20–85

2

TSSOP-16, 4,4×5

TPS92001

12–21

2

Bost, Buck, Flyback

Аналоговое

VSSOP-8, 3×3

TPS92002

16–21

2

TPS92010

14–21

2

Flyback

SOIC-8, 3,91×4,9

TPS92070

9–21,5

0,5

Фазовое

TSSOP-16, 4,4×5

TPS92210

9–20

2

Buck

Аналоговое

SOIC-8, 3,91×4,9

TPS92310

13–36

2

Flyback

VSOP-10, 3×3

TPS92314

13–35

2

Buck, Flyback

SOIC-8, 3.91×4,9

TPS92314A

13–35

2

Flyback

SOIC-8, 3,91×4,9

TPS92315

9–35

2

SOT-6, 1,6×2,9

TPS92410

9,5–450

1

30–450

SOIC-13, 3,91×8,65

TPS92411

8–94

0,35

9–94

Back

Фазовое

SOT-23, 1,6×2,9

UCC28810

13–18

5

9–400

Boost, Flyback, Buck

Аналоговое

SOIC-8, 3,91×4,9

UCC28811

13–18

5

9–400

 

SOIC-8, 3,91×4,9

TPS92690

TPS92690 (2015 г.) — контроллер n-канальных MOSFET для диммируемых драйверов светодиодов со входом для датчика тока нижнего плеча. Драйверы светодиодов на основе микросхемы могут быть реализованы по топологиям Boost, Cuk, Flyback, Sepic, Buck-Boost, Quasi-Resonant, Flyback. Типовое включение микросхемы по топологии Sepic приведено на рис. 14. Микросхема отличается широким диапазоном входных напряжений (4,5–75 В), регулируемым выходным током в пределах 50–500 мА, регулируемой частотой переключения в пределах 300–900 кГц и возможностью внешней синхронизации. Параметры драйвера светодиодов, выполненного по топологии Boost на отладочной плате TPS92690EVM:

  • входное напряжение 8–19 В при токе до 2,4 А;
  • выходное напряжение 20–35 В при выходном токе от 2 мА до 1 А;
  • нестабильность выходного тока ±0,5 % при изменении входного напряжения в пределах 8–19 В;
  • частота переключения 420 кГц;
  • КПД 94% при входном напряжении 12 В.
Включение микросхемы TPS92690

Рис. 14. Включение микросхемы TPS92690

TPS92691, TPS92691-Q1

TPS92691, TPS92691-Q1 (2015 г.) — универсальные драйверы светодиодов с усилителем сигналов датчиков тока класса Rail-to-Rail («от шины до шины»), предназначенные для систем наружного и архитектурного освещения. Драйверы светодиодов на основе этих микросхем могут быть выполнены практически по всем возможным топологиям импульсных преобразователей. На рис. 15 приведено типовое включение микросхем по топологии Boost. Включение резистивного датчика тока Rcs в «горячую» цепь питания светодиодов и его дифференциальное подключение к выводам 10 (CSP), 9 (CSN) микросхемы позволило добиться работы с малым падением напряжения на резисторе Rcs при высокой точности (±3%) поддержания заданного тока светодиодов в диапазоне входных напряжений 0–60 В при изменениях температуры в пределах +25…+140 °С. Заданный выходной ток может регулироваться резисторами Radj1, Radj2 в пределах 15–1. Диммирование в соотношении 1000:1 обеспечивается подачей ШИМ-импульсов на вывод 4 (PWM) микросхемы. Частота переключения в пределах 165–450 кГц задается резистором Rt, подключаемым к выводу 3 (RT/SYNC) микросхемы. Исполнение TPS92691-Q1 удовлетворяет требованиям к автомобильным компонентам по квалификации Q100 Grade 1. Основные параметры драйвера светодиодов, реализованного на отладочной плате TPS92691EVM-001 (рис. 16):

Включение микросхемы TPS92691

Рис. 15. Включение микросхемы TPS92691

Плата TPS92691EVM-001

Рис. 16. Плата TPS92691EVM-001

  • входное напряжение 7–40 В при токе 100–1700 мА;
  • максимальная выходная мощность 25 Вт;
  • частота переключения 390 кГц;
  • КПД 90% при Uвх = 14 В и токе 300 мА.

TPS92512, TPS92512HV и TPS92513, TPS92513HV

TPS92512, TPS92512HV (2015 г.) — простые в применении понижающие преобразователи для драйверов светодиодов с интегрированными ключевыми MOSFET, рассчитанные на выходной ток до 2,5 А при выходном напряжении 4,5–42 В (4,5–60 В для TPS92512HV) и имеющие отдельные входы для линейного и ШИМ-диммирования. Микросхемы отличаются низким сопротивлением открытого ключа Rds on (0,2 Ом), высокой точностью поддержания тока светодиодов (±5%) и широким диапазоном регулировки частоты переключения (100 кГц–1 МГц). Типовое включение микросхемы по топологии Buck приведено на рис. 17 (соответствует схеме отладочной платы TPS92512EVM-001). При приведенных на схеме номиналах элементов драйвер обеспечивает следующие параметры:

  • входное напряжение 12–48 В;
  • выходное напряжение 10 В при напряжении на цепочке из трех светодиодов 9,7 В и токе 1,5 А;
  • частота переключения 570 кГц;
  • пульсации тока светодиодов не более 10 мА.
Включение микросхемы TPS92512

Рис. 17. Включение микросхемы TPS92512

Эффективность (КПД) драйвера порядка 93% при индуктивности дросселя L = 33 мкГц с гантелевидным ферритовым сердечником типоразмера 1246.

TPS92513, TPS92513HV — микросхемы отличаются от TPS92512/HV только меньшим выходным током (1,5 А), по другим параметрам они практически не имеют различий.

TPS92561

TPS92561 (2013 г.) — однокаскадный повышающий преобразователь для драйверов светодиодов с фазовым диммированием. Для реализации драйверов светодиодов на основе микросхемы требуется небольшое число внешних компонентов. Типовое включение микросхемы с линейным стабилизатором напряжения, питающимся от сетевого выпрямителя, приведено на рис. 18. Драйверы на основе микросхемы отличаются высокой эффективностью (более 90%) и коэффициентом мощности (более 0,9). Параметры драйвера светодиодов на основе этой микросхемы, выполненного на отладочной плате TPS92561EVM-001 (рис. 19):

  • входное напряжение 90–120 В;
  • выходное напряжение 215 В ±2,5% при выходном токе 45 мА;
  • КПД 92%, пиковый коэффициент мощности 0,99.

Включение микросхемы TPS92561

Рис. 18. Включение микросхемы TPS92561

Отладочная плата TPS92561EVM-001

Рис. 19. Отладочная плата TPS92561EVM-001

TPS92660

TPS92660 (2013 г.) — специализированный драйвер для осветительных приборов с регулируемой цветовой температурой. Типовое включение микросхемы приведено на рис. 20. В микросхему интегрированы однократно программируемое ПЗУ и интерфейс I2C. На вход VIN микросхемы поступает постоянное напряжение от внешнего выпрямителя 8,6–80 В, с выхода GATE импульсное напряжение подается на ключевой MOSFET для питания цепочки белых светодиодов LED 1+. С выхода LNG регулируемое напряжение поступает на MOSFET для питания цепочки красных светодиодов. Цветовая температура осветительного прибора определяется соотношением уровней излучения белых и красных светодиодов, смонтированных рядом друг с другом. Регулировка яркости обеих светодиодных цепочек осуществляется по интерфейсу I2C, после нахождения требуемой цветовой температуры данные для конкретных светильников запоминаются в ПЗУ. Основные параметры импульсного преобразователя на основе микросхемы (отладочная плата TPS92660EVM):

  • входное напряжение 20–80 В;
  • выходные напряжение/ток 30–36 В/760–840 мА;
  • частота переключения 330 кГц;
  • КПД 95%.
Включение микросхемы TPS92660

Рис. 20. Включение микросхемы TPS92660

Заключение

Выпускаемые Texas Instruments микросхемы для осветительных приборов в каталоге 2016 г. разделены на три функциональные группы — импульсные преобразователи DC/DC, АС/АС и линейные приборы. Однако принципиальной разницы между импульсными преобразователями нет, поскольку практически все AC/DC-драйверы компании при использовании их в осветительных приборах с питанием от сетей переменного тока фактически представляют собой DC/DC-преобразователи с внешними выпрямителями. Данный факт подтверждается тем обстоятельством, что значительная часть микросхем драйверов фигурирует в обеих (AC/DC и DC/DC) функциональных группах микросхем каталога.

К линейным драйверам для ретрофитных ламп и потолочных светильников отнесены микросхемы TPS92410/411. Основные достоинства драйверов на их основе — отсутствие индуктивных элементов, трансформаторов и электролитических конденсаторов, что снижает трудоемкость производства и себестоимость конечных продуктов, а отсутствие электролитических конденсаторов большой емкости повышает надежность работы осветительных приборов, особенно при высоких температурах окружающей среды. Однако эффективность таких драйверов сравнительно невысока (77% для отладочного модуля TPS9241EVM-002). Кроме того, светодиоды в драйверах данного типа питаются пульсирующим током частотой 100/120 Гц, что сопровождается значительным мерцанием светового потока, «полезность» которого для зрения вызывает сомнение.

В драйверах на основе импульсных преобразователей для осветительных приборов с питанием от сетей переменного тока 100–230 В используются либо импульсные трансформаторы с высоковольтными выпрямителями, либо дроссели на ферритовых сердечниках. Потери в трансформаторах, дросселях и выпрямителях вносят свой вклад в снижение общего КПД преобразователей. Ряд микросхем AC/DC-драйверов компании содержат корректоры коэффициента мощности, что способствует повышению общего КПД осветительных приборов.

Некоторые микросхемы компании для низковольтных AC/DC-драйверов содержат достаточно мощные ключевые MOSFET с малым сопротивлением Rds on, что устраняет необходимость применения внешних MOSFET и упрощает схемы драйверов. Эффективность драйверов на таких микросхемах весьма высока, например КПД драйвера на плате TPS92511EVM составляет 94–96% с дросселем индуктивностью 68 мкГц/0,175 Ом, выполненным на ферритовом сердечнике размерами 6,7×3,8×6,7 мм.

Микросхемы, предназначенные для работы в обратноходовых и квазирезонансных преобразователях с импульсными трансформаторами, работают с относительно низкими частотами переключения (десятки килогерц) и обеспечивают КПД порядка 75–85%. Например, обратноходовой преобразователь на плате LM3447-PAR-230VEVM имеет КПД 85% при частоте переключения 69 кГц. Квазирезонансный преобразователь на плате TPS92210EVM-613 на напряжение 230 В обеспечивает КПД 87% при частоте переключения 115 кГц.

Относительно невысокий КПД имеют и высоковольтные неизолированные драйверы с дросселями в качестве нагрузки внешних ключевых MOSFET, например драйвер на плате PMP6016 с микросхемой TPS92075 обеспечивает КПД порядка 70%.

Литература
  1. ti.com/ww/ru/
  2. ti.com/lsds/ru/eu_info_lab.page
  3. ti.com/lsds/ti/power-management/led-driver-overview.page

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *