中等功率解决方案仍然要求小体积设计和功率因数校正。在该功率范围内效率和可靠性仍然是重要的设计制约。可使用的良好拓扑是单级功率因数校正反激拓扑,如图4所示。

图4.单级PFC反激转换器
单级设计减少了元件数目并且无需输入大体积电容器,不仅节省了设计空间,而且也降低了成本。用于功率因数校正控制的反激,使用了次级反馈。采用这些中等功率反激拓扑设计,可实现高达84%的效率。因为拓扑采用反激方式,在该LED驱动器设计中,变压器和缓冲电路仍然是主要的功耗损耗来源。在中等功率范围中,较高的功率水平增加了缓冲电路的功率损耗,因为缓冲电路损耗与变压器漏电感和MOSFET中峰值电流平方的乘积成比例。在该中等功率设计中,变压器的尺寸正在增加,而且MOSFET中的峰值电流也在增加。
大功率解决方案关注最佳的效率和可靠性,合理的成本以及较少的BOM数目。推荐使用两级式LED驱动器。第一级用于功率因数校正,随后是DC-DC转换级来调节恒定电流输出。第一级可以采用与中等功率范围单级PFC反激转换器设计相同的控制器。为了在该两级方法中减少元件数目,在第一级上,控制器集成了一些元件和特性。
这里推荐两种次级DC-DC转换器选择:准谐振反激,用于低于100W的应用,或者LLC拓扑,用于高于100W的应用。反激方案可以达到合理的效率,相对于LLC拓扑选择,它是不太复杂的拓扑。通过降低导通开启时的电容电压,QR拓扑减少了与MOSFET输出电容相关的开关损耗。QR拓扑MOSFET软开关也减少了EMI。然而,对于LLC拓扑,较好的效率归功于MOSFET的零电压开关(zerovoltageswitching),而且可以使用小型保持(holdup)电容器。在该两级方法中可以实现高达92%的效率。图5和图6显示了QR和LLC拓扑。请注意图6中的LLC电路使用了变压器的漏电感和磁化电感以建立LLC谐振电路。
来源:电源网