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VxWorks移植方法在蓝牙无线耳机设计中的应用
来源:本站整理  作者:佚名  2011-08-25 07:14:42



      这种拓扑架构的效率分布为:临界模式PFC的最大值在97%左右,LLC谐振半桥效率目前在业界我们认定是比较高的,它的效率大概是96%,每一串恒流降压它的效率在95%左右,三个相乘的总效率(典型值)应该在88%以内。“当然有的客户可以做到90%,但会牺牲很多成本,比如说二极管需要同步整流的二极管,这是用钱来提高效率。此外,在大的降压上做一些软块干扰工作,来得到一个高效,这些都是一些方法。但它总体来说效率不会太高,大概应该在88%左右。”刘学超解释道。

   他继续分析:传统拓扑架构的缺点,首先它的成本非常高,因为它带有PFC、LLC电路,还有多串高压Buck(输入电压是54V),高压DC/DC成本是非常高的,每一串都需要一个。现在的路灯电源实际上是4—12串,也就是说你需要4—12串的Buck电路,有非常多的器件。

  第二是效率非常低,从我们的经验来看,它的效率应该是在88%左右。第三是可靠性非常差,因为实际应用中每一串都需要一个Buck,PFC、LLC电路,整个电路由许多组件构成,导致可靠变变差。

  最后一个,也是很重要的一个,就是这种传统架构的EMI问题也非常严重。因为每一串Buck开关频率没有进行同步,串与串之间有相互的干扰。“我在客户那儿看到,每一串输出的时候加了一个共模电感,共模电感一方面增加了成本,另外在可靠性上面也会产生影响,所以,EMI是一个很大的问题,原因是每一串DC/DC目前很难做到同步,因为整个有4—12串的LED在上面。”刘学超说道。

  针对这种情况,TI的专家在2008年底提出一个拓扑架构:直接恒流,一个变压器驱动多串LLC。相对于传统的架构,效率提升至93%。不过,由于当时采用了三级多串变压器架构,还是需要三个IC:一个PFC,一个BUCK,一个PWM,成本并没有明显降低。

  现在,这颗UCC25710出来,改为双级多串变压器架构,可以把Buck降压这一路给去掉,无需DC/DC降压,也就是直接对每一串LED进行控制,之后直接控制LLC谐振半桥电路,来实现每一串的电流谐振控制。前提只需要一个升压的PFC。这个电路非常简单:只需要一个升压的PFC,再加上一个多串的变压器串联恒流的谐振半桥,就可得到大功率的LED驱动电流。

  所以,大功率LED照明的新型双级多串LLC架构的优势可以总结为以下四点:

  第一是效率提升,这个新的拓扑架构实际总体效率可以达到92%。

  第二是成本很低,因为不需要每一串DC/DC的降压,TI用一串变压器可以驱动两串LED,两串变压器可以驱动四串LED,采用的变压器都是传统的变压器,成本远远低于用恒压的DC/DC对每一串进行驱动。“实际上,我们是省掉了一个恒压模块。”刘学超称。

  第三,它的元器件非常少,所以它的可靠性很好,把恒压和恒流整个集成在一个模块上,而不是两个,使得可靠性得到提升。“此外,目前传统的方案用的电容更多,因为每串DC/DC都需要电容,PFC也是电容,LLC也是电容。电容损坏也是影响LED路灯可靠性的一个重要因素。这个架构的电容数少,没有LLC、DC/DC电容,所以可靠性提升。”

  第四,EMI问题减小,设计更简单。电路没有多串的DC/DC,只需要一个谐振半桥做出驱动,这样可以非常容易地得到EMI设计。“我们在这个板子上有传导的实验,这个板子设计好以后基本上就可以通过传导的测试,我个人认为,由于LLC电路本来的特点是非常好的EMI,性能非常好的一个电路,这相对于传统拓扑架构来说,EMI是非常好的。”他称。

  此外,该电路可以兼容调光,还可以配合TI的无线Zigbee进行调光,因为IC是放在侧边或模拟调光,对LED整串进行调光,来实现整体PWM或模拟调光。

  “这个架构里的技术关键是一个变压器驱动两串LED,两个变压驱动四串LED,这样成本下降了,可靠性也提升了。”刘学超说道,为什么变压器能做每串均流的控制呢?这个问题实际上是非常简单的,就是我们把两个变压器的沿边进行串联,如果逆时电感足够得大,耦合到侧边IP1就等于IP2,IS1…如果扎比相同的话,它是一个扎比的关系,就是Ip1/Np = Is1/Ns1,这是第一个变压器。第二个变压器,由于它的沿边是同一个变流,我们把沿边做一个串联,这样的话Ip1/Ip2,Np1=Is2/Ns,这样我们就可以得到Is1=Is2。就是通过这样的变压器持平衡方式来得到很好的电流的平衡度,理论上来说这是非常简单的理论,但我们把它用在LED的驱动电流上。

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