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>產(chǎn)品新聞>LED電源進(jìn)入氮化鎵時(shí)代！
2021-07-21
隨著LED照明功率的提升，傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)器大體積已無法滿足纖薄的燈具設(shè)計(jì)，并且傳統(tǒng)低效的驅(qū)動(dòng)，在狹小空間內(nèi)的溫升也是一個(gè)嚴(yán)重制約應(yīng)用的問題。將高頻高效的氮化鎵應(yīng)用到LED驅(qū)動(dòng)電源上，利用高頻高效的優(yōu)勢(shì)，縮小體積并降低發(fā)熱，成為高端燈具的首選。
充電頭網(wǎng)拿到了一款英諾賽科的200W驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)，這款電源采用超薄設(shè)計(jì)，內(nèi)置三顆英諾賽科的氮化鎵開關(guān)管，采用APFC+LLC架構(gòu)，高效又輕薄，滿足嚴(yán)苛的空間要求。
英諾賽科LED驅(qū)動(dòng)電源輸入側(cè)采用兩級(jí)共模電感，整流橋焊接在垂直小板上。PFC升壓電感采用平面設(shè)計(jì)，中間是濾波電容。輸入電壓為180-264V，輸出為48V，4.2A恒流輸出，200W功率。
輸出端采用多顆電解電容并聯(lián)濾波，LLC變壓器采用平面變壓器，輸出有一級(jí)電感線圈濾波。
PFC升壓電感，諧振電感和變壓器均采用PCB鏤空放置，降低產(chǎn)品厚度。功率器件貼片焊接，空間利用率很高。
PCB正面為濾波電容和變壓器等元器件，輸入端濾波電路齊全。
使用游標(biāo)卡尺測(cè)量PCB長(zhǎng)度約為196mm。
寬度約為35.2mm。
厚度約為11.7mm，非常纖薄的電源設(shè)計(jì)，計(jì)算功率密度約為2.5W/CC。
我們首先從輸入端看起，PFC升壓控制器采用安森美NCL2801，是一顆電流模式臨界導(dǎo)通升壓功率因數(shù)控制器，支持200W功率。采用谷計(jì)數(shù)頻率折回獲得高能效和低待機(jī)功耗。
安森美 NCL2801 詳細(xì)資料。
PFC開關(guān)管采用英諾賽科INN650D01，這是一顆耐壓650V，瞬態(tài)耐壓750V，導(dǎo)阻130mΩ的氮化鎵開關(guān)管。在PFC級(jí)采用氮化鎵開關(guān)管可降低開關(guān)損耗并減小導(dǎo)通損耗。
英諾賽科 INN650D01 詳細(xì)資料。
PFC升壓整流管在電路板正面，采用瑞能BYV25FD-600增強(qiáng)的超快恢復(fù)二極管，耐壓600V，額定電流5A。
LLC控制器采用安森美的NCP13992，是一款用于半橋諧振轉(zhuǎn)換器的高性能電流模式控制器。此控制器內(nèi)置600V門極驅(qū)動(dòng)器，簡(jiǎn)化布局，減少了外部部件數(shù)量。在需要PFC前級(jí)的應(yīng)用中，NCP13992可輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制PFC控制器。
安森美 NCP13992 詳細(xì)資料。
兩顆英諾賽科INN650D02組成半橋，進(jìn)行LLC軟諧振開關(guān)。INN650D02是一顆耐壓650V，瞬態(tài)耐壓750V，導(dǎo)阻200mΩ的氮化鎵開關(guān)管，使用氮化鎵開關(guān)管能進(jìn)一步降低LLC拓?fù)涞拈_關(guān)損耗。
英諾賽科 INN650D02 詳細(xì)資料。
由于這款電源的后級(jí)LLC頻率較高，且能效要求較高，輸出采用了同步整流取代肖特基，以提高效率降低發(fā)熱。同步整流控制器采用NCP4306進(jìn)行LLC同步整流控制。
安森美 NCP4306 詳細(xì)資料。
同步整流管采用英飛凌BSC093N15NS，耐壓150V，導(dǎo)阻9.3mΩ，右側(cè)是輸出電流取樣電阻，15mΩ。
英飛凌 BSC093N15NS 詳細(xì)資料。
另一顆英飛凌BSC093N15NS同步整流管。
輸出電壓通過光耦反饋到NCP13992初級(jí)LLC控制器。
電源其中一顆Y電容采用特銳祥貼片Y電容，與傳統(tǒng)插件Y電容對(duì)比，高度優(yōu)勢(shì)非常明顯。
電源輸入端還有兩顆特銳祥的貼片Y電容。
輸出恒流控制采用安森美 NCP4328B進(jìn)行恒壓恒流控制，為L(zhǎng)ED電源提供恒流輸出。
安森美 NCP4328B 詳細(xì)資料。
值得一提的是，這款LED驅(qū)動(dòng)電源的初級(jí)濾波電容和輸出濾波電容都采用了永銘提供的電解電容，初級(jí)高壓電容為氮化鎵充電器中使用率非常高的KCX系列小體積快充電容，借助小體積優(yōu)勢(shì)，達(dá)成高密度的設(shè)計(jì)。
輸出濾波電容為永銘LKM系列長(zhǎng)壽命高頻低阻抗電容，具有105℃7000-10000小時(shí)保證，高頻低阻抗。永銘電容經(jīng)過市場(chǎng)多年檢驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)于要求高可靠性的LED電源來說非常適合。
充電頭網(wǎng)總結(jié)
目前LED照明已經(jīng)普及，傳統(tǒng)電源的弊端隨著高要求也逐漸顯露出來，體積大溫升高，無法滿足現(xiàn)有高端燈具的苛刻要求。英諾賽科考慮到現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電源的局限性，通過使用氮化鎵器件全新推出了一款大功率小體積的氮化鎵LED驅(qū)動(dòng)電源。
電源采用英諾賽科的高壓氮化鎵開關(guān)管應(yīng)用于PFC和LLC開關(guān)電源部分，小體積超薄封裝有效降低了電源的厚度，并便于散熱，實(shí)現(xiàn)了高密度高效率的LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)。英諾賽科的氮化鎵開關(guān)管便于驅(qū)動(dòng)，可以與多種控制器搭配工作，方便實(shí)際應(yīng)用。
通過在巨量的LED驅(qū)動(dòng)電源上使用氮化鎵，可以把小體積高效率的優(yōu)勢(shì)帶到LED照明上，大功率的LED電源使用氮化鎵后可以降低功率損耗和散熱需求，使本已高效節(jié)能的LED照明更加綠色環(huán)保。