前言

能華半導(dǎo)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(jù)輸出功率不同，分為反激拓?fù)洹㈦p管反激、LLC拓?fù)洌詽M(mǎn)足不同功率的輸出需求。本期繼續(xù)為大家?guī)?lái)能華半導(dǎo)體采用LLC拓?fù)湓O(shè)計(jì)的一款300W薄型鋁殼LED電源方案介紹。

能華半導(dǎo)體300W LED電源采用輕薄型鋁合金外殼，同時(shí)做了開(kāi)孔設(shè)計(jì)，可以保證大功率運(yùn)行時(shí)的散熱效果，同時(shí)保持時(shí)尚的外觀。

方案為單級(jí)LLC拓?fù)湓O(shè)計(jì)，使用了能華半導(dǎo)體兩顆CE65H180TOEI氮化鎵功率器件，開(kāi)關(guān)頻率為200kHz。電源支持186~264V寬電壓輸入以及24V輸出，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)換效率在94.5%以上，下面就帶來(lái)這款LED電源方案的解析，一起來(lái)看看用料和設(shè)計(jì)。

能華300W LED電源外觀

能華300W LED電源DEMO采用專(zhuān)利設(shè)計(jì)的細(xì)長(zhǎng)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(zhì)感十足。

同時(shí)機(jī)身頂部開(kāi)孔進(jìn)一步幫助散熱。

殼體底部帶螺絲柱設(shè)計(jì)，用于固定內(nèi)部PCBA模塊。

側(cè)面設(shè)有兩個(gè)開(kāi)口。

電源交流輸入端子特寫(xiě)。

直流輸出端子特寫(xiě)，兩端均設(shè)有絕緣保護(hù)蓋板，并且蓋板上做了標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)，方便區(qū)別使用。

實(shí)測(cè)LED電源機(jī)身長(zhǎng)度為20.7cm。

寬度為49.67mm。

厚度為22.63mm。

最后測(cè)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(kāi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便成品應(yīng)用后期的維護(hù)和更換。

內(nèi)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(jìn)行隔離保護(hù)。

實(shí)測(cè)能華半導(dǎo)體300W LED電源DMEO長(zhǎng)度約為20.7cm。

寬度為44.02mm。

厚度為19.19mm。

另外測(cè)得DEMO重量約為186g。

PCBA模塊正面一覽，左側(cè)為交流電源輸入端子，板子上向右依次焊接保險(xiǎn)絲，壓敏電阻、安規(guī)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(wú)器件，對(duì)應(yīng)變壓器區(qū)域鏤空并填充導(dǎo)熱膠幫助散熱，功率器件對(duì)應(yīng)處也過(guò)孔處理。

輸入端保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V。

10D561K藍(lán)色壓敏電阻特寫(xiě)，用于輸入過(guò)壓保護(hù)。

安規(guī)X2電容來(lái)自KNSCHA科尼盛，規(guī)格為0.33μF。

共模電感雙線(xiàn)繞制，用于濾除EMI干擾。

整流橋型號(hào)D8KB10，規(guī)格為8A 1000V。

兩顆高壓濾波電解電容規(guī)格均為400V82μF。

主控芯片供電電容特寫(xiě)。

一顆78L12穩(wěn)壓器用于為主控芯片供電。

7550-1穩(wěn)壓管特寫(xiě)。

電源主控芯片特寫(xiě)，絲印DQ30024AF。據(jù)了解這是一顆全數(shù)字主控，采用SOP-8封裝，通過(guò)初級(jí)采樣，可實(shí)現(xiàn)包括短路、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)功率、過(guò)溫等全面的保護(hù)功能。針對(duì)輸出短路的情況，可以在約20us的時(shí)間內(nèi)完成檢測(cè)和脈沖封鎖。

LLC半橋開(kāi)關(guān)管采用能華半導(dǎo)體氮化鎵功率器件，型號(hào)CE65H180TOEI，采用能華耗盡型工藝技術(shù)，耐壓為650V，瞬態(tài)耐壓為800V，導(dǎo)通內(nèi)阻180mΩ，器件具有極低的門(mén)極電荷，使得器件的開(kāi)關(guān)速度快，損耗低，可以大大提高系統(tǒng)能效。

CE65H180TOEI的柵極驅(qū)動(dòng)電壓范圍±20V，大大提高了系統(tǒng)可靠性，兼容傳統(tǒng)硅MOS驅(qū)動(dòng)器，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。支持適配器、可再生能源、電信和數(shù)據(jù)設(shè)備、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用，采用TO252封裝。

能華半導(dǎo)體 CE65H180TOEI 資料信息。

CBB21薄膜濾波電容特寫(xiě)，規(guī)格為0.33μF450V。

諧振電容來(lái)自成希電子，規(guī)格為0.047μF630V。

諧振電感特寫(xiě)。

變壓器特寫(xiě)。

億光EL 1019光耦特寫(xiě)，用于輸出電壓反饋。

藍(lán)色Y電容特寫(xiě)。

另一顆78L12穩(wěn)壓器用于為同步整流控制器供電。

同步整流控制器來(lái)自茂睿芯，型號(hào)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(yīng)驅(qū)動(dòng)控制策略，降低DCM振鈴誤觸發(fā)幾率邏輯，采用雙通道互鎖機(jī)制，實(shí)現(xiàn)10ns超快速關(guān)斷傳輸延遲和最大2.5A下拉電流，兼容多種開(kāi)通閾值MOSFET的VG鉗位電路，內(nèi)置多種保護(hù)功能，方便用戶(hù)多場(chǎng)景靈活應(yīng)用。

通過(guò)合適的柵極驅(qū)動(dòng)和獨(dú)立的差分采樣輸入，MK1620可以在較寬的負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)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(tài)電流和雙通道驅(qū)動(dòng)電路，適用于全波整流的LLC諧振變換器中。

MK1620的兩組獨(dú)立差分采樣，用于檢測(cè)每個(gè)SR MOSFET的VDS電壓，方便布線(xiàn)，易于使用。獨(dú)特的自適應(yīng)控制策略與驅(qū)動(dòng)調(diào)整機(jī)制，可應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。

兩顆同步整流管來(lái)自安森德，絲印S053N06。

三顆同步整流輸出濾波電解電容來(lái)自科尼盛，規(guī)格均為35V1000μF。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

能華半導(dǎo)體這款300W LED電源采用鋁合金外殼，整體外觀時(shí)尚且能夠幫助產(chǎn)品提升散熱性能和抗擊打能力。電源基于單級(jí)LLC拓?fù)湓O(shè)計(jì)，LLC半橋開(kāi)關(guān)管使用能華半導(dǎo)體兩顆CE65H180TOEI耗盡型氮化鎵開(kāi)關(guān)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(jìn)行輸出。

基于能華半導(dǎo)體氮化鎵功率器件設(shè)計(jì)的這套300W LED電源方案工作頻率達(dá)200kHz，在有效精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)控制產(chǎn)品尺寸的同時(shí)提升工作頻率，獲得更高的轉(zhuǎn)換效率和功率密度。電源滿(mǎn)載效率達(dá)94.5%以上，支持2KV(L-N)抗雷擊，并支持短路/過(guò)載/過(guò)壓/欠壓等多重保護(hù)，可靠性有保證，為大功率LED電源市場(chǎng)提供新選擇，滿(mǎn)足更多客戶(hù)需求。