前言

能華半導體推出了一系列基于氮化鎵功率器件的LED電源方案,涵蓋40~380W輸出功率,根據輸出功率不同,分為反激拓撲、雙管反激、LLC拓撲,以滿足不同功率的輸出需求。本期繼續為大家帶來能華半導體采用LLC拓撲設計的一款300W薄型鋁殼LED電源方案介紹。

能華半導體300W LED電源采用輕薄型鋁合金外殼,同時做了開孔設計,可以保證大功率運行時的散熱效果,同時保持時尚的外觀。

方案為單級LLC拓撲設計,使用了能華半導體兩顆CE65H180TOEI氮化鎵功率器件,開關頻率為200kHz。電源支持186~264V寬電壓輸入以及24V輸出,滿載轉換效率在94.5%以上,下面就帶來這款LED電源方案的解析,一起來看看用料和設計。

能華300W LED電源外觀

能華300W LED電源DEMO采用專利設計的細長輕薄型鋁合金外殼,更好幫助散熱。外殼噴涂銀灰色金屬漆,質感十足。

同時機身頂部開孔進一步幫助散熱。

殼體底部帶螺絲柱設計,用于固定內部PCBA模塊。

側面設有兩個開口。

電源交流輸入端子特寫。

直流輸出端子特寫,兩端均設有絕緣保護蓋板,并且蓋板上做了標識設計,方便區別使用。

實測LED電源機身長度為20.7cm。

寬度為49.67mm。

厚度為22.63mm。

最后測得這款LED電源重量約為252g。

能華300W LED電源DMEO解析

LED電源金屬殼為方便打開結構設計,以便成品應用后期的維護和更換。

內部PCBA模塊使用螺絲固定。

取出PCBA DEMO,殼體底部有透明塑料片進行隔離保護。

實測能華半導體300W LED電源DMEO長度約為20.7cm。

寬度為44.02mm。

厚度為19.19mm。

另外測得DEMO重量約為186g。

PCBA模塊正面一覽,左側為交流電源輸入端子,板子上向右依次焊接保險絲,壓敏電阻、安規X2電容、共模電感容、整流橋、高壓濾波電容,諧振電容、諧振電感、變壓器、電壓濾波電容等器件,控制器、功率器件均為貼片型焊接。

板子背面無器件,對應變壓器區域鏤空并填充導熱膠幫助散熱,功率器件對應處也過孔處理。

輸入端保險絲規格為3.15A 250V。

10D561K藍色壓敏電阻特寫,用于輸入過壓保護。

安規X2電容來自KNSCHA科尼盛,規格為0.33μF。

共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

整流橋型號D8KB10,規格為8A 1000V。

兩顆高壓濾波電解電容規格均為400V82μF。

主控芯片供電電容特寫。

一顆78L12穩壓器用于為主控芯片供電。

7550-1穩壓管特寫。

電源主控芯片特寫,絲印DQ30024AF。據了解這是一顆全數字主控,采用SOP-8封裝,通過初級采樣,可實現包括短路、過流、過壓、過功率、過溫等全面的保護功能。針對輸出短路的情況,可以在約20us的時間內完成檢測和脈沖封鎖。

LLC半橋開關管采用能華半導體氮化鎵功率器件,型號CE65H180TOEI,采用能華耗盡型工藝技術,耐壓為650V,瞬態耐壓為800V,導通內阻180mΩ,器件具有極低的門極電荷,使得器件的開關速度快,損耗低,可以大大提高系統能效。

CE65H180TOEI的柵極驅動電壓范圍±20V,大大提高了系統可靠性,兼容傳統硅MOS驅動器,簡化電路設計。支持適配器、可再生能源、電信和數據設備、電機驅動、工業和汽車應用,采用TO252封裝。

能華半導體 CE65H180TOEI 資料信息。

CBB21薄膜濾波電容特寫,規格為0.33μF450V。

諧振電容來自成希電子,規格為0.047μF630V。

諧振電感特寫。

變壓器特寫。

億光EL 1019光耦特寫,用于輸出電壓反饋。

藍色Y電容特寫。

另一顆78L12穩壓器用于為同步整流控制器供電。

同步整流控制器來自茂睿芯,型號MK1620,這是一款高性能雙通道LLC同步整流控制器,具備高效率自適應驅動控制策略,降低DCM振鈴誤觸發幾率邏輯,采用雙通道互鎖機制,實現10ns超快速關斷傳輸延遲和最大2.5A下拉電流,兼容多種開通閾值MOSFET的VG鉗位電路,內置多種保護功能,方便用戶多場景靈活應用。

通過合適的柵極驅動和獨立的差分采樣輸入,MK1620可以在較寬的負載條件下實現高效率、高可靠性。MK1620能夠工作在4.7V至38V的寬供電范圍,小于75uA的超低靜態電流和雙通道驅動電路,適用于全波整流的LLC諧振變換器中。

MK1620的兩組獨立差分采樣,用于檢測每個SR MOSFET的VDS電壓,方便布線,易于使用。獨特的自適應控制策略與驅動調整機制,可應對各種復雜的應用系統。

兩顆同步整流管來自安森德,絲印S053N06。

三顆同步整流輸出濾波電解電容來自科尼盛,規格均為35V1000μF。

充電頭網總結

能華半導體這款300W LED電源采用鋁合金外殼,整體外觀時尚且能夠幫助產品提升散熱性能和抗擊打能力。電源基于單級LLC拓撲設計,LLC半橋開關管使用能華半導體兩顆CE65H180TOEI耗盡型氮化鎵開關管。并采用茂睿芯MK1620高性能雙通道LLC同步整流控制器控制安森德同步整流管進行輸出。

基于能華半導體氮化鎵功率器件設計的這套300W LED電源方案工作頻率達200kHz,在有效精簡結構控制產品尺寸的同時提升工作頻率,獲得更高的轉換效率和功率密度。電源滿載效率達94.5%以上,支持2KV(L-N)抗雷擊,并支持短路/過載/過壓/欠壓等多重保護,可靠性有保證,為大功率LED電源市場提供新選擇,滿足更多客戶需求。