绿色照明之降低灯泡和灯管的LED驱动器成本

1、绿色照明之降低灯泡和灯管的LED驱 动器成本 Copyright 2013 Power Integrations 2 演讲主题演讲主题 降低驱动器成本的需求 从两级驱动器到单级驱动器的转换 LED驱动器可用的拓扑结构 移向非隔离驱动器 驱动器示例 隔离反激式转换器与降压式/降压-升压式转换器之比较 成本最低的降压式转换器 优化规格参数以降低驱动器成本 最可能低的驱动器成本 Copyright 2013 Power Integrations 3 降低降低LEDLED灯泡成本就是要改变驱动器技术灯泡成本就是要改变驱动器技术 IMS Research， ，2012年年4月月 平均灯泡成本平均灯泡成本

2、 两级隔离 PFC + 反激式 单级隔离 PFC + 反激式 单级非隔离 降压式和降压-升压式 ? Copyright 2013 Power Integrations 4 挑战：持续降低驱动器成本挑战：持续降低驱动器成本 IMS Research， ，2012年年4月月 平均灯泡成本平均灯泡成本 OSRAMOSRAM在在20132013年年2 2月份估算：月份估算：40%40%的的 灯泡成本来自驱动器灯泡成本来自驱动器 $11 $7 驱动器成本将从如今的驱动器成本将从如今的4.44.4美美 元降至元降至20152015年的年的2.82.8美元美元 可用的拓扑结构 移向非隔离驱动器 Copyri

3、ght 2013 Power Integrations 6 消除升压消除升压PFC可降低成本可降低成本 现行两级驱动器：升压现行两级驱动器：升压PFC加反激式转换器加反激式转换器 LinkSwitch-PH单级单级PFC加加CC驱动器驱动器 30 W转换器示例 Copyright 2013 Power Integrations 7 单级单级PFC与恒流与恒流(CC)反激相结合：将继续用于高端反激相结合：将继续用于高端 灯泡灯泡 EMI滤波器 有源衰减电路和无源泄放电路 输入电压峰值检测器 偏置电源，提供输出电压反馈和 OVP功能 输出整流和滤波 成本最低的可调光成本最低的可调光PAR38 90

4、-132 VAC Copyright 2013 Power Integrations 8 在整个负载电压范围内均具有高效率在整个负载电压范围内均具有高效率 Copyright 2013 Power Integrations 9 反激式：性能出色，但成本较高反激式：性能出色，但成本较高 优势 提供安全隔离 支持最宽范围的输出电压 一种拓扑结构同时适用于高 压和低压输入 兼容宽电压范围（通用输入 ） 具有极佳的THD性能 限制 整体效率因受变压器寄生元 件影响而下降 绕组面积较大，可能要求使 用大变压器 要求使用额外的元件（缓冲 电路） Copyright 2013 Power Integrati

5、ons 10 降压式转换器：成本最低降压式转换器：成本最低 优势优势 效率最高 元件数目最少 体积小 简单的低成本电感 低漏极-源极电压应力 最佳EMI性能 滤波元件数目最少 限制限制 单输入电压范围 输入：输出电压比受限 输出电压不能高于输入电压 Copyright 2013 Power Integrations 11 拓扑结构选择：何时使用降压拓扑结构选择：何时使用降压-升压式升压式 优势优势 非常适合非隔离高输出电压 设计 高效率 元件数量少 简单的功率电感 最佳THD性能 限制限制 最大VOUT受到MOSFET击 穿电压的限制 单输入线电压 Copyright 2013 Power I

6、ntegrations 12 拓扑结构选择：何时使用抽头降压式拓扑结构选择：何时使用抽头降压式 优势优势 非常适合低输出电压 高效率 元件数量少 简单的抽头电感 限制限制 设计最适合单输入线电压 要求使用初级缓冲电路 非隔离 Copyright 2013 Power Integrations 13 拓扑结构选择汇总拓扑结构选择汇总 DER-322：使用：使用LinkSwitch-PL设计的设计的18 W非隔离降压式拓扑结构非隔离降压式拓扑结构 Copyright 2013 Power Integrations 14 DER-337：使用：使用LinkSwitch-PL LNK460VG设计的设

7、计的 非隔离灯管驱动器非隔离灯管驱动器 195-265 VAC输入 PF 0.98，轻松满足EN61000-3-2 (D)要求 在230 VAC下，THD 0.7 满足能源之星的消费类照明要求 高压输入时，PF 0.5 满足欧盟委员会环保设计指令 Lot 19（第2部分) 最少的元件数 降压式和降压-升压式拓扑结构 最可能简单的EMI滤波电路 在生产过程中可达到严格的输出恒流 使用最少的LED数来满足最低亮度标准 降低散热片上的温度应力 Copyright 2013 Power Integrations 26 最低成本驱动器：最低符合性设计最低成本驱动器：最低符合性设计 7 W通用输入LED驱

8、动器 DER-355采用了LYT0006P Copyright 2013 Power Integrations 27 在不同温度下均可进行严格的恒流控制，可实现最在不同温度下均可进行严格的恒流控制，可实现最 少的少的LED级过度设计，从而满足流明输出要求级过度设计，从而满足流明输出要求 典型的LED工作范围 + 5% - 5% Copyright 2013 Power Integrations 28 DER-355：高效率降压式转换器：高效率降压式转换器 参考参考说明说明数量数量SMT数量数量 单个成本单个成本 ($) 金额金额($) BR1600 V，0.5 A，桥式整流管，SMD，MBS-

9、1，4-SOIC11$0.043$0.043 C147 nF，630 V，薄膜1 $0.016$0.016 C2330 nF，400 V，薄膜1 $0.024$0.024 C3100 nF，25 V，陶瓷，X7R，060311$0.004$0.004 C422 uF，16 V，陶瓷，X5R，1206（更改为E-CAP）11$0.006$0.006 C547 uF，63 V，电解，通用，(6.3 x 13)1 $0.011$0.011 D1600 V，1 A，超快速恢复，35 ns，SMB Case11$0.029$0.029 L14.7 mH，0.150 A，20%1 $0.017$0.017

10、 L21.35mH，EE10，水平，8引脚11$0.072$0.072 R14.7 k，5%，1/8 W，厚膜，080511$0.001$0.001 R234 R，1%，1/8 W，厚膜，080511$0.002$0.002 R327.4 R，1%，1/8 W，厚膜，080511$0.002$0.002 RF14.7 R，5%，2 W，金属膜，可熔1 $0.014$0.014 U1LYTSwitch0 LYT0006P1 PCB1.5方形，单面1盎司铜1.5 $0.030$0.045 148 $0.287 未使用金属氧化物压敏电阻(MOV) Copyright 2013 Power Integrations 29