На склад "Промэлектроники" поступили оценочные платы источника питания уличного светодиодного светильника EVL130W-STRLIG

TDK-EPC в содружестве с STMicroelectronics приняли участие в разработке схемы источника питания для уличного светодиодного светильника. TDK-EPC предлагает все ключевые пассивные электронные компоненты, такие как: конденсаторы, варисторы, катушки индуктивности. Блок питания имеет мощность 130Вт при выходном напряжении 48В.


TDK-EPC и STMicroelectronics совместно разработали новое схемо-техническое решение (рис.1), которое состоит из двух частей: корректора коэффициента мощности (PFC) на микросхеме L6562AT производства STMicroelectronics и резонансного преобразователя на базе микросхемы L6599A.

Использование пленочных конденсаторов обеспечивает очень высокую надежность и длительный срок эксплуатации

Основным достоинством этого решения является очень высокая эффективность (более 90%), широкий диапазон входного напряжения (от 85 до 305В), высокая надежность и длительный срок службы. Чтобы исключить отказы, связанные с использованием электролитических конденсаторов, в схеме используются пленочные конденсаторы. Благодаря использованию корректора мощности L6562AT и контроллера резонансного преобразователя L6599AT от STMicroelectronics, количество компонентов устройства было сведено к минимуму, что позволило увеличить время  наработки на отказ. Благодаря высокой эффективности схемы, силовые компоненты корректора мощности нуждаются лишь в небольшом радиаторе. Источник питания имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания, холостого хода  и превышения напряжения на входе. Система автоматически перезапускается после срабатывания любой из защит.

Основные параметры:

• Диапазон входного напряжения от 85 до 305В (AC) при частоте от 45 до 55Гц;
• Выходное напряжение 48В, ток до 2.7A;
• Увеличенное время жизни, благодаря применению пленочных конденсаторов EPCOS;
• Габаритные размеры платы (75 х 135 х 30) мм;
• Эффективность до 95%;
• Электромагнитная совместимость по  EN55022 Class B, EN55015;
• Защита от короткого замыкания и перегрузки.

Корректор мощности этого источника питания работает в переходном режиме, на стыке режимов прерывистого и непрерывного тока, а также обеспечивает выпрямление и повышение входного переменного напряжения до уровня 450В. В этом устройстве корректор мощности  является обычным повышающим преобразователем, который подключен к выходу мостового выпрямителя. Также в состав корректора входят: силовой ключ, дроссель преобразователя, диод выпрямителя  и выходные конденсаторы. В качестве фильтров в корректоре мощности  используются пленочные конденсаторы производства EPCOS  5 мкФ  800В. Схема корректора оснащена входным фильтром, который защищает питающую сеть от помех, вызванных работой преобразователя. Управляет работой корректора  мощности микросхема L6562AT - компактный и недорогой компонент, который может работать в широком диапазоне температур, что необходимо для работы в приборах, рассчитанных на наружное применение.


Полумостовой, резонансный, понижающий преобразователь собран на контроллере L6599AT. Микросхема берет на себя все функции, необходимые для правильного регулирования резонансного преобразователя. Она работает при постоянном значении рабочего цикла 50% и использует изменения частоты в качестве управляющего параметра. В качестве индуктивности контура используется внутренняя индуктивность, тем самым отпадает необходимость использовать внешние дроссели для создания резонанса. Выходной выпрямитель источника, построенный по двухтактной схеме со средней точкой, собран на дидодах Шоттки STPS10150CG. В качестве фильтра здесь также используются пленочные конденсаторы EPCOS  4,7мкФ / 63В. Имеется также небольшой фильтр LC, который подавляет пульсации выходного напряжения. Выходное напряжение стабилизируется при помощи обратной связи. На рисунке 2 показана полная схема блока питания, перечень элементов приведен в таблице 1.


Таблица 1 - Перечень элементов продуктов TDK-EPC, применяемых в источнике EVL130W-STRLIG

Позиция	Тип, номинал	Размеры  (Д x Ш x В), мм	P/N
C2	470 нФ  X2	9.0 x 18.0 х 15	MKP, B32922C3474K000
C3	470 нФ  X2	9.0 x 18.0 х 15	MKP, B32922C3474K000
C4	470 нФ  X2	9.0 x 18.0 х 15	MKP, B32922C3474K000
C5	5 мкФ 800В	14 x 31.5 х 27.5	MKP, B32774D8505K000
C6	5 мкФ 800В	14 x 31.5 х 27.5	MKP, B32774D8505K000
C7	5 мкФ 800В	14 x 31.5 х 27.5	MKP, B32774D8505K000
C10	1 мкФ 50В X7R	1206	MLCC, C3216X7R1H105KT
C13	10 мкФ 25В X7R	1210	MLCC, C3225X7R1E106M
C17	4.7 мкФ 63D	7.8 x 7.8 х 5	MKT, B32529D0475M000
C18	4.7 мкФ 63В	7.8 x 7.8 х 5	MKT, B32529D0475M000
C20	15 нФ 1000В	5 x 18 х 15	MKP, B32652A0153K000
C24	4.7 мкФ 6,3В X5R	0805	MLCC, C2012X5R0J475KT
C25	470 пФ 50В COG	0805	MLCC, C2012C0G1H471JT
C30	10 мкФ 25В X7R	1210	MLCC, C3225X7R1E106KT
C40	10 мкФ 50В X7R	2220	MLCC, C5750X7R1H106M
RV1	300 В AC	15 x 5 х 7.5	Варистор B72214S0301K101

 

В таблице 2 приводится измеренная общая эффективность источника питания при двух значениях входного напряжения: 230В / 50Гц и 115В / 60Гц с различными нагрузками. При напряжении в 115В при полной нагрузке, общая эффективность составляет 90,96% и увеличивается до 93,39% на 230В. Эффективность измерялась при значениях нагрузки 25, 50, 75, 100 процентов от полного тока нагрузки. Средняя эффективность составляет: 91,04% при 230В и 89,52% при 115В. Это означает, что преобразователь обладает высокой эффективностью не только при полной нагрузке, но и при более низких нагрузках, что является типичным при работе со светодиодами, при регулировке яркости свечения.

Таблица 2 - Значение эффективности при различных нагрузках

	230В, 50Гц					115В, 60Гц
Тест	Vout, В	Iвых, A	Pout, Вт	Pвх, Вт	η, %	Vвых, В	Iвых, A	Pвых, Вт	Pвх, Вт	η, %
25% макс. нагр.	47.58	0.689	32.8	37.87	86.57	47.59	0.689	32.8	37.87	86.58
50% макс. нагр.	47.57	1.378	65.6	71.66	91.48	47.58	1.378	65.6	72.93	89.90
75% макс. нагр.	47.56	2.008	95.5	102.96	92.75	47.56	2.001	95.2	105.0	90.64
100% макс. нагр.	47.55	2.708	128.8	137.6	93.38	47.56	2.703	128.6	141.33	90.96
Среднее КПД					91.04					89.52

Вы можете заказать у нас образцы микросхем L6562AT, L6599AT, конденсаторы EPCOS B32774D8505K, B32774D8505K000, B32922C3474K, керамические конденсаторы производства TDK, купить или взять в аренду демонстрационные платы EVAL130V1, также мы готовы дать рекомендации по подбору MOSFET-ключей, пассивных элементов, изготовить моточные изделия.