#電源設計 #可攜式裝置照明 #LED驅動器 #升壓型穩壓器
【串聯OR並聯驅動 LED?同步升壓型 DC-DC 轉換器皆達陣!】
上一篇介紹過降壓型穩壓器,今天就來了解一下「升壓型」吧!
針對發光二極體 (LED) 定電流產生器所優化的同步升壓型 DC-DC 轉換器,具有精簡、高效率、頻率固定特性,可用於一顆或兩顆鹼性/鎳鉻/鎳氫電池供電環境,好處是可以少量外部元件便能驅動單顆 LED,或是多個紅外線、白光和 RGB (紅、綠、藍) LED。例如,將在 1 MHz 固定切換頻率下操作的純脈寬調變 (PWM) 裝置作為簡單 DC-DC 電流源升壓轉換器,可使用電阻設定需要的電流。
相較於鹼性電池,鎳氫和鎳鉻電池的額定電壓較低,因此提供的最大 LED 電流也較低。與所有 LED 電流驅動器一樣,對最大和最小負載電流也有一些限制;若選擇的 LED 電流強制採用大於裝置最大峰值電流的輸入電流,則 LED 電流將無法穩壓,並且會隨輸入電壓波動。電池還必須能供應轉換器所需要的電流量,將單電池 LED 驅動器作為定電流 LED 驅動器是最簡單的應用之一,其設定方式是修改偵測電阻的值來選擇電流,PWM調光的最大頻率受限於內部軟啟動。
用於「串聯」驅動兩個 LED 時,最大電壓會受限於過電壓保護。使用此保護機制時,可處理兩個低電壓 LED,如:遠端控制紅外線和紅光 LED,但不能處理白光和藍光高電壓 LED。若要利用最大輸出電流,可「並聯」低電流 LED,將轉換器的最大輸出電流除以 LED 電流額定值來決定 LED 的最多並聯數量,此外,每顆並聯的 LED 上需串接一個小阻抗的電阻來平均分配電流,適用於可攜式背光裝置之低功耗表面貼裝元件 (SMD) 電阻,排列成一行供 LCD 照明。
這種低成本、元件少的方法取代了對高電壓、定電流升壓轉換器之需求,後者可能需要大電感,並且會佔用較大的 PCB 空間。嵌入式系統 RGB LED 由三個 LED 組成,其共用一個陰極或陽極,可同時驅動或一次驅動一個以發出可見光譜的任何顏色。LED 的每種顏色都有一個不同的順向壓降,因此需要一個電流源來獨立驅動每個 LED。「多功能同步升壓型 DC-DC 轉換器」可作為高功耗 RGB LED 的電流源、也可作為微控制器 (MCU) 的電壓源,只要一顆 AA 電池即可供電。
延伸閱讀:
《適用於低壓啟動用途的 LED 升壓驅動器》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0328/41446.html
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#微芯科技Microchip #MCP1643
二極體順向電壓 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最讚貼文
#電源設計 #絕緣柵雙極電晶體IGBT #金氧半場效電晶體MOSFET #氮化鎵GaN #碳化矽SiC #寬能隙Wide Band-gap #超接面super-junction #功率因數修正PFC #雙電晶體順向式TTF #邏輯鏈路控制LLC #準諧振返馳式拓樸 #返馳式充電器 #齊納二極體Zener diode
【超接面,通往寬能隙半導體製程的跳板】
開關式電源 (Switch Power) 旨在控制開通和關斷的時間點以維持穩定的輸出電壓,一般由脈衝寬度調變 (PWM) 控制 IC 和金氧半場效電晶體 (MOSFET) 構成,輕量、提高工作頻率的耐受度是主要方向;而如何在高壓功率元件獲得良好的崩潰電壓及導通電阻?向來是業界不斷精進的課題。在氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等新一代寬能隙 (Wide Band-gap) 半導體材料未臻成熟前,借助高摻雜濃度的「超接面」(Super Junction,簡稱SJ) 結構,能有效優化上述兩項技術指標、達到節能目的,並突破矽 (Si) 材料極限,故成為新型高壓功率元件的新寵。
效能和價格固然是採購功率元件的基本準則,但電磁干擾 (EMI) 和射頻干擾 (RFI) 對於系統設計的影響亦不容小覷,否則善後工作會很棘手且耽誤開發時程,設計前應做全方位的考量。就系統角度而言,還須考慮週邊元件的適配度;例如,選用功率密度 (High Density) 高的元件,「扼流器」(Power Choke) 等被動元件的體積亦可隨之微縮。以伺服器為例,可連帶使整個電源模組、乃至機殼外型都更為輕薄,極大化利用有限的資料中心空間。若功率元件廠商能提供多種 RDS(ON) 導通電阻等級和不同封裝方式的「產品組合」,工程師也有更多選擇的可能性。
在功率因數修正 (PFC)、雙電晶體順向式 (TTF) 和其他硬切換拓樸中,擁有媲美 GaN 性能的 MOSFET,適合高功率開關模式電源 (SMPS) 應用,如:超大型資料中心、電信基地台、太陽能和工業等。此外,整合式本體二極體 (Body Diode) 確保低損耗續流功能,適用於馬達驅動、太陽能或焊接技術領域;而整合齊納二極體 (Zener diode) 的 MOSFET,具備更高的靜電放電 (ESD) 耐受性,可減少良率損失並改善組裝產能。除了導通電阻和損耗問題,封裝亦會關係到負載與電路板空間運用效率以及穩壓效果;溝槽式 MOSFET 模組平台和拓樸,動態損耗更低。
延伸閱讀:
《Infineon「超接面製程」為銜接GaN、SiC 材料作緩衝》
http://compotechasia.com/a/feature/2017/0615/35751.html
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#英飛凌Infineon #CoolMOS C3/C7/P7 #CoolSiC
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二極體順向電壓 在 Analog Devices台灣亞德諾半導體股份有限公司 Facebook 的精選貼文
新品搶先報:
ADI公司推出整合式隔離電源控制器系列
可降低設計複雜度與改善系統可靠度
(2017年3月27日台北訊) Analog Devices Inc.(ADI)發表三款一系列整合5 kV隔離功能的隔離式脈寬調變(PWM)控制器,均採用ADI屢獲殊榮的iCoupler®技術。ADP1071-1與ADP1071-2是隔離同步返馳式控制器,而ADP1074則是隔離同步主動箝位順向控制器。它們整合了通常需要幾個分離元件的多重功能,如過壓保護(OVP)、輸出追蹤和用於提高能源效率的輕負載模式以及SR驅動器,與使用光耦合器的傳統方法相比,電路板空間節省多達35%,系統可靠性大大提高。全新PWM控制器專為用於通用輸入離線、工業或電信電源的隔離式DC/DC電源而設計。另一項重要特性包括使用PGOOD進行二次側通訊,以消除常見的隔離屏障約束,同時減少外部元件的數量。
· 瀏覽產品網頁與下載資料手冊:http://www.analog.com/ADP1071-1
· 瀏覽產品網頁與下載資料手冊:http://www.analog.com/ADP1071-2
· 瀏覽產品網頁與下載資料手冊:http://www.analog.com/ADP1074
· 了解有關ADI電源管理技術與產品進一步資訊: http://www.analog.com/en/products/power-management.html
· 透過線上技術支援社群EngineerZone® 聯繫工程師與ADI產品專家: https://ez.analog.com/community/power
新元件以獨特的方式將一次側和二次側控制器與iCoupler隔離技術整合在一個易於使用的封裝中,實現真正的二次側感應,將一次側和二次側控制器的所有優點合而為一。iCoupler®技術還提供高頻寬以獲得優異的暫態響應,性能改善超出五倍,輸出電容降低20%以上。
關於ADP1071-1以及ADP1071-2 PWM控制器
ADP1071-1以及ADP1071-2 PWM是專為隔離式DC /DC電源設計的PWM電流模式固定頻率同步返馳式控制器。這些PWM控制器整合了ADI公司專有的iCoupler®技術,取代了龐大的信號變壓器與光耦合器,同時降低了系統設計的複雜度、成本、減少了元件數量,並提高系統的整體可靠性。這些PWM控制器在一次側與二次側均整合了隔離功能和驅動器,提供緊湊的系統級設計,在重負載下的效率優於二極體整流返馳式轉換器。ADP1071-1適用於高電壓應用(≥ 60 V),ADP1071-2則適用於低電壓應用(≤ 60 V)。ADP1071-1 /2非常適合使用於電信與工業應用中的隔離式DC /DC或是AC /DC電源轉換、小型基地台、PoE供電裝置和企業交換機/路由器。
關於ADP1074 PWM控制器
ADP1074是電流模式固定頻率主動箝位同步順向控制器,同樣專為隔離式DC /DC電源設計。ADP1074整合了ADI公司的iCoupler®技術,用於替代在隔離邊界上傳輸信號的龐大信號變壓器和光耦合器。ADP1074在一次側和二次側均整合了隔離器和MOSFET驅動器,提供緊湊的系統級設計,在重負載下的效率優於非同步順向轉換器。該元件降低了系統設計複雜度、成本和元件數量,同時提高了系統的整體可靠性。ADP1074非常適合用於許多應用中的隔離式DC /DC電源轉換,包括電信與工業設備中的中間匯流排電壓生成、基地台與天線RF功率、小型基地台、PoE供電設備、企業交換機/路由器、核心/邊緣/城域/光學路由以及電源模組等。
二極體順向電壓 在 SYM 的推薦與評價
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