RS瑞森半導體LLC恒流方案在路燈照明的案例分享
發布時間:2023-05-12 責任編輯:lina
【導讀】道路照明是城市照明的重要組成部分,傳統的路燈常采用高壓鈉燈360度(du)發(fa)光(guang),光(guang)損(sun)失(shi)大(da)的(de)缺(que)點(dian)造(zao)成(cheng)了(le)能(neng)源(yuan)的(de)巨(ju)大(da)浪(lang)費(fei)。當(dang)前(qian),全(quan)球(qiu)的(de)環(huan)境(jing)在(zai)日(ri)益(yi)惡(e)化(hua),各(ge)國(guo)都(dou)在(zai)發(fa)展(zhan)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)。而(er)隨(sui)著(zhe)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)高(gao)速(su)增(zeng)長(chang),我(wo)國(guo)能(neng)源(yuan)供(gong)需(xu)矛(mao)盾(dun)日(ri)漸(jian)突(tu)出(chu),電(dian)力(li)供(gong)應(ying)開(kai)始(shi)存(cun)在(zai)著(zhe)嚴(yan)重(zhong)短(duan)缺(que)的(de)局(ju)麵(mian),節(jie)能(neng)是(shi)急(ji)需(xu)解(jie)決(jue)的(de)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci),開(kai)發(fa)新(xin)型(xing)高(gao)效(xiao)、節能、壽命長、顯色指數高、環保的LED路燈對城市照明節能具有十分重要的意義。
一、前言
道路照明是城市照明的重要組成部分,傳統的路燈常采用高壓鈉燈360度(du)發(fa)光(guang),光(guang)損(sun)失(shi)大(da)的(de)缺(que)點(dian)造(zao)成(cheng)了(le)能(neng)源(yuan)的(de)巨(ju)大(da)浪(lang)費(fei)。當(dang)前(qian),全(quan)球(qiu)的(de)環(huan)境(jing)在(zai)日(ri)益(yi)惡(e)化(hua),各(ge)國(guo)都(dou)在(zai)發(fa)展(zhan)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)。而(er)隨(sui)著(zhe)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)高(gao)速(su)增(zeng)長(chang),我(wo)國(guo)能(neng)源(yuan)供(gong)需(xu)矛(mao)盾(dun)日(ri)漸(jian)突(tu)出(chu),電(dian)力(li)供(gong)應(ying)開(kai)始(shi)存(cun)在(zai)著(zhe)嚴(yan)重(zhong)短(duan)缺(que)的(de)局(ju)麵(mian),節(jie)能(neng)是(shi)急(ji)需(xu)解(jie)決(jue)的(de)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci),開(kai)發(fa)新(xin)型(xing)高(gao)效(xiao)、節能、壽命長、顯色指數高、環保的LED路燈對城市照明節能具有十分重要的意義。
道路照明與人們生產生活密切相關,隨著我國城市化進程的加快,LED路燈多種優勢逐漸走入人們的視野、成為世界上最具有替代傳統光源優勢的新一代節能光源,因此LED路燈將成為道路照明節能改造的最佳選擇。
二、常見道路照明分類
三、路燈照明燈具的功率選用標準
四、120W路燈電源案例分享設計資料
4.1根據對應表型號:120W路燈對應驅動芯片型號是RSC6112S
RSC6112S芯片是適用於120W功率段 LLC 諧振拓撲,帶有半橋驅動的恒流控製電路的芯片,最高工作頻率在130KHZ;內部集成的模塊包括:邏輯輸入信號處理電路、欠壓檢測電路、過壓保護電路、過溫保護電路、CS反饋信號整流電路、誤差放大器電路、壓控振蕩電路、電流過零檢測電路(ZCD)、電平位移電路等模塊;
該芯片可自動設置死區時間,防止高端和低端輸出功率管的同時導通,方案設計簡單可靠;具備開路保護,短路保護,過溫保護等保護功能;
巧妙利用LLC諧振信號構成PFC電路的方案,采用的是 CS-CP PPFC+ LLC (電流源電荷泵 +串聯諧振)技術,實現高PF低THD的照明方案:
該方案可穩定工作的環境溫度是:-40度˜+85度,適合全球範圍。
4.2確定輸入電壓範圍段:ACIN180V-264V/50HZ單電壓段的項目,使用瑞森半導體CS-CP-LLC的方案做高PF方案性價比最高!如果客人需求是全電壓段ACIN90V-264V/50-60HZ,後級配瑞森半導體LLC芯片方案:RSC6112S,來實現120W路燈方案。
4.3根據下表的計算出關鍵參數的參數值,如諧振電感,諧振電容,電荷泵電容,高壓電容,變壓器的匝比,反饋的比值等關鍵器件;
4.4對於表單中沒有計算的功率器件:MOS,肖特基,整流橋等選型說明如下,這類LLC軟開關的器件的選型:瑞森半導體CS-CP-LLC方案MOS耐壓500V,肖特基耐壓是驅動電壓空載電壓的2-3倍(考慮溫升升高後降額使用,以及對應溫度曲線),電流值的大小與電源散熱有直接關係,一般輸出1A電流,推薦選用3A-5A的肖特基;整流橋選用快恢複或超快恢複的RS係列,US係列,ES係列等,電荷泵的二極管需選用超快的US係列,ES係列;
4.5接下來進行原圖製作與PCB layout,分享實際案例的原理圖(輸入180-264V/50HZ,輸出85-115V1050mA,浪湧6KV,高PF無頻閃方案)如下:
4.6 接下來製作BOM物料清單與變壓器諧振電感圖檔,分享實際案例的(輸入180-264V/50HZ,輸出85-115V1050mA,浪湧6KV,高PF無頻閃方案)。
主要變壓參數
諧振電感參數
EE13互感電感參數
LED驅動整機性能與頻閃係數測試
優秀的頻閃指標(SVM0.03,PST 0.004),符合健康照明。
綜上所述,瑞森半導體LLC方案應用在道路照明之優勢 : 高效率與高PF值、高可靠性 。
1.瑞森半導體--創新型PFC電路方案,省去APFC專用的芯片及周邊線路,有效減少元件數量30%左右,提升方案可靠性,提升生產直通率減低成本;
2.電源轉換效率高: 瑞森半導體方案50W效率90%,200W效率達到94.5%(行業要求電轉換效率≥85%),帶來的收益是最高可以節省用電量接近10%,減少散熱材料,延長燈具壽命;
3.高PF值:瑞森半導體方案PF≥0.98高於行業要求PF≥0.92,帶來的收益是減少對國家電網的諧波汙染,降低線路線纜的成本;當然產品的優勢發揮需要結合成品燈的安裝,結合具體的安裝調整發揮特長。
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