基於ST HVLED001B +HVLED002 設計的高效率和低THD可調光LED 100W驅動器

一, HVLED001B 的介紹:
    HVLED001B是具有恆定電壓初級感應和超低待機功耗的高功率因數反激控制器, 同時也是增強型峰值電流模式控制器,能夠主要控制高功率因數(HPF)反激或降壓-升壓初級側調節和光耦合器控制可以獨立地應用在晶片上,在空載情況下都可以利用精確調節和非常低的待機功耗來實現。創新的ST高壓技術允許HVLED001B直接連接到輸入電壓,從而可以啟動設備並監視輸入電壓,而無需外部組件。有效控制開路,輸出短路,輸入過壓或欠壓等異常情況,以及主開關的開環和過流等電路故障。內置的智能自動恢復計時器(ART)功能可確保自動恢復應用程序,而不會損失任何可靠性。
    它的主要特點是:應用在
准諧振(QR)拓撲,直接光耦合器連接,用於具有反饋斷開檢測的電流環路調節,800 V高壓啟動,通用範圍內的高功率因數和低THD,可編程頻率折返,智能自動重載計時器(ART)保證無閂鎖的設備,0-10和PWM調光兼容。
   主要應用在:1,高功率因數的單級LED驅動器;2,兩級LED驅動器;

二, HVLED002的介紹:
    HVLED002是高性能電流模式LED控制器,通過提供必要的功能,以實現離線或DC至DC固定頻率電流模式控制方案。 內部實現的電路包括:用於精確占空比控制的微調振盪器,欠壓鎖定,為誤差放大器輸入端的精度而微調的精密基準,還提供電流限制控制的PWM比較器以及針對源極或漏極設計的圖騰柱輸出級 高峰值電流。 適用於驅動N溝道MOSFET的輸出級在截止狀態下較低。
    它的主要特點是:修整振盪器可實現精確的頻率控制;振盪器頻率可以保證為250 kHz;電流模式工作至500 kHz;鎖存PWM用於逐周期限流;內部調整的參考電壓,帶有欠壓鎖定;大電流圖騰柱輸出;滯後欠壓鎖定;低啟動和工作電流。

三, STEVAL-LLL008V1 demo板介紹:

   高壓LED路燈和區域照明應用通常需要堅固但高效的電源,以產生具有高功率因數,低THD和最小電壓紋波的嚴格調節的輸出電流。該設計通過HVLED001B控制器實現了非常高的效率,該控制器驅動STF23N80K5 AC / DC HPF反激轉換器原邊的功率MOSFET,並調節同一原邊的電壓。
   此參考設計是具有高功率因數的雙級LED驅動器,它具有很高的功率,設計用於使用6LoWPAN網狀網絡的100 W LED照明應用。它包含兩個主要部分,電源主板和連接性子板。
    在電源主板的初級側反激轉換器提供高功率因數和低THD,並通過HVLED001B控制器(管理AC / DC HPF反激轉換器)上的ZCD引腳通過變壓器輔助繞組的輸入實現CV初級側調節(PSR),因此電壓環路初級側管理的主要優點是不需要隔離的光耦。
    反激式轉換器(J2連接器)可提供一個反向降壓級,該反降壓級由HVLED002控制器通過STL4N10F7功率MOSFET驅動,提供105W的功率,平均輸出電壓為79V,最大紋波為1.8V,可將穩定的1.4A電流提供給LED驅動器負載。 次級變壓器還能夠提供(通過輔助扼流圈幾毫安)為HVLED002控制器上電所需的電壓,該控制器管理反降壓電路的電流限制,以實現調光效果和開/關控制。

四,STM32L071KZ微控制器   
   STEVAL-LLL008V1集成了STM32L071KZ微控制器,該微控制器能夠通過嵌入式SPSGRFC 低於1 GHz收發器模塊接收遠程開,關和調光命令。連接功能可以擴展到6LowPAN網狀網絡中的多個照明節點。子板可以通過電源板上的J12-4針連接器連接。引腳1用3.3 V為控制板供電; 引腳4提供公共GND;針腳3用於啟用/禁用控制板的信號;引腳2用於來自控制板的PWM調光信號。
    數據集中器(DCU)和移動Android應用程序已經開發出來,可以幫助您進一步探索LED照明參考設計。DCU由NUCLEO-F401RE開發平台,用於與LED驅動器板進行低於1 GHz的通信的X-NUCLEO-IDS01A4和用於與移動設備進行藍牙通信的X-NUCLEO-IDB05A2板組成。
    ST 6LoWPAN智能路燈移動應用程序,收集照明節點描繪通過在6LoWPAN網狀網絡中的評估板上微控制器和RF模塊。
    總體設計可提供高效率,不帶光耦合器的PSR控制環路,以及將控制板與可編程STM32微控制器連接以實現調光和啟用/禁用功能的選項。

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

 寬輸入電壓90V-265V AC  寬輸出電壓40V-70V DC  THD在100W全輸入電壓範圍時小於15%,PF大於95%  待機功耗無控制板時低於0.3W ,帶控制板時低於0.6W  符合RoHS

►方案規格

•輸入電壓範圍AC 90-265V •兩級電源轉換器:高功率因數PSR-CV和CC降壓 •用於6LoWPAN Mesh網絡的Sub-1 Ghz連接 •輸出電壓範圍:40-70V DC。最大電流為1.4 A,電流紋波小於100 mA。輸出最大功率100W •總體峰值效率: –最小值:在AC 90V輸入,40V OUT DC時超過90% –最大值:在AC 265V輸入,70V OUT DC時超過93% •待機功耗: –不帶控制板的265V AC輸入:小於0.3 W –帶有控制板的265V AC輸入:小於0.6 W

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