Предложенная TI архитектура плавающих ключей изменит схемотехнику автономных драйверов светодиодов

Texas Instruments (TI) представила первую в отрасли микросхему на основе архитектуры плавающих ключей, которая позволит существенно упростить схемотехнику автономных линейных драйверов для светодиодных осветительных приборов. Разработанная TI и воплощенная в микросхеме TPS92411 инновационная технология переключаемой переменным напряжением матрицы MOSFET станет средством создания безиндукционных драйверов светодиодов с очень низким уровнем пульсаций. Архитектура обеспечивает безупречную совместимость с существующими настенными регуляторами яркости при высоком коэффициенте мощности и низком уровне общих гармонических искажений.

В современных светодиодных лампах используются обратноходовые, повышающие и понижающие преобразователи напряжения. Независимо от топологии, схемы работают на высоких частотах и нуждаются в индуктивных компонентах для преобразования переменного сетевого тока в необходимый для питания светодиодов постоянный ток. Выбор индуктивностей и трансформаторов для преобразования энергии весьма сложен, и зачастую требует использования дорогих заказных компонентов. Кроме того, для защиты окружающего электронного оборудования от электромагнитных помех потребуются фильтры, вследствие чего к схеме добавится от четырех до десяти пассивных компонентов. В случае необходимости фазового регулирования яркости оптимизация совместимости и устранение мерцания светодиодов могут потребовать многократных итераций при разработке схемы.

Упрощенная схема включения TPS92411

Все эти проблемы решает реализованная в TPS92411 архитектура плавающих ключей. Микросхеме не потребуются индуктивные компоненты, стоимость и объем конструкции станут меньше, а разработка – проще.
Ключевые особенности и преимущества TPS92411

• Плавающие 100-вольтовые MOSFET с сопротивлением открытого канала 2 Ом способны коммутировать токи 350 мА.
• Качество управления светодиодами, сопоставимое с традиционными обратноходовыми, повышающими и понижающими преобразователями
• Коэффициент мощности лучше 95%.
• Уровень общих гармонических искажений менее 15%.
• Низкие пульсации тока увеличивают эффективность использования светодиодов по сравнению с «секционированными» линейными драйверами.
• Очень незначительный уровень электромагнитных помех, обусловленный низкой рабочей частотой и управляемой скоростью нарастания фронтов переключающих импульсов.
• В отличие от конструкций, основанных на традиционных преобразователях, архитектура плавающих ключей рассчитана на дешевые решения без использования индуктивных компонентов.
• Одинаково хорошо работает с настенными симисторными регуляторами яркости с отсечкой фазы как по переднему, так и по заднему фронту.
• Может использоваться в источниках света мощностью до 70 Вт.

Средства разработки

Для ускорения освоения новых приборов TI подготовила демонстрационную плату TPS92411EVM-001, позволяющую создать диммируемый источник питания для светодиодов суммарной мощностью 12 Вт при входном напряжении 120 В AC. 14 светодиодов и схема драйвера смонтированы на печатной плате с металлическим основанием. Коэффициент мощности драйвера превышает 0.95. Плата доступна для приобретения по цене $75.

Демонстрационная плата TPS92411EVM-001 для прямого линейного управления светодиодами от сети 120 В AC

Доступность, корпус, цена

Микросхема TPS92411 в 5-выводном корпусе SOT-23 уже выпускается серийно и может быть приобретена у TI или ее авторизованных дистрибьюторов по цене $0.23 за штуку в партиях из 1000 приборов. В первом квартале 2014 года начнутся поставки микросхем в 8-выводных корпусах PowerPad SOIC.