ソリューション概要
高電圧照明アプリケーションには一般的に、
高い力率、低いTHD、および最小限の電圧リップルによるきわめて安定した出力電流 / 出力電圧を生成できる堅牢で非常に効率的な電源が必要となります。
PFC段と2次側の同期整流によるDC-DCハーフブリッジLCC共振コンバータを特徴とするアーキテクチャを実装したSL-LLL009V1は、きわめて高い入力電圧をサポートし、高い効率性を達成しています。
- STM32F334マイクロコントローラによって実行されるデジタル制御段は、優れた制御ループ･レギュレーション向けの高分解能タイマの動作を保証します。また、DC-DCおよび出力同期整流デジタル制御を実装しています。
- PFC段は、L6562ATコントローラによって駆動されるMDmesh™ K5 Nチャネル･パワーMOSFET STW20N95K5をベースにしています。
- LLCコンバータのハーフブリッジ･プライマリ･セクションは、MDmesh™ DK5 Nチャネル･パワーMOSFET STW20N95DK5をベースとし、高効率の性能を実現しています。STW20N95K5とSTW20N95DK5は、いずれもきわめて高いAC入力電圧に対応できます
- フルブリッジの同期整流（SR）は、（ゲート･ドライバL6491によって駆動される）STripFET™ F7 Nチャネル･パワーMOSFET STP100N10F7によって実行され、伝導損失を低減します。
- さらに、SL-LLL009V1では、特別なLCC設定により、電圧 / 電流制御モードの両方の動作が可能です。
ハーフブリッジ･ゲート･ドライバSTGAP2Dにより、1次側のゲート駆動チャネルが2次側の低電圧制御回路から絶縁されます。
1次側と2次側には、制御ボード、ゲート･ドライバIC、およびシグナル･コンディショニング回路に安定した電圧を提供する、超広帯域入力の高電圧コンバータVIPer26Kをベースとするフライバック回路によって供給されます。
また、ソリューション評価キットには包括的なファームウェア･サンプル･アプリケーションが含まれています。
正式なテストと測定の結果によってSL-LLL009V1の機能および性能を確認し、包括的なデジタル制御と組み合わせて、広い入力電圧範囲と負荷条件で力率をほぼ1にまで近づけ、高効率かつ低THDを実現できます。
-
搭載製品の特徴
STM32F334： 専用マイコン
STM32F3x4ラインは、デジタル電力変換アプリケーション（D-SMPSなど）向けに設計された汎用32bitマイコンです。浮動小数点演算ユニット（FPU）に対応した最大動作周波数72MHzのArm® Cortex®-M4、217ps分解能を持ち、電源および温度ドリフトに対する自己補正機能を備えた高分解能タイマ、高精度で正確な制御を実現する高速A/Dコンバータ、保護およびシグナル･コンディショニング向けの各種アナログ･インタフェースを搭載しています。
ゲート･ドライバ： STGAP2D
ハーフブリッジ･ゲート･ドライバSTGAP2Dは、ゲート駆動チャネルを低電圧制御およびインタフェース回路から絶縁します。4Aおよびレール･ツー･レール出力を特徴とするゲート･ドライバは、デバイスをハイパワー･アプリケーション用に最適化します。
L6491： ハーフブリッジ･ゲート･ドライバ
L6491は、BCD6Sオフライン技術が活用された高電圧ハーフブリッジ･ゲート･ドライバで、Nチャネル･パワーMOSFETまたはIGBT駆動用のハーフブリッジ･ゲート･ドライバが1チップに搭載されています。ハイサイド（フローティング）セクションは、最大600Vの電圧レールに耐えられるように設計されています。ロジック入力は最低3.3VのCMOS / TTLに対応し、マイコンやDSPと簡単に接続することができます。また、内蔵コンパレータにより、迅速な過電流保護を実現しています。
電圧コンバータ： VIPER26K
1050Vのアバランシェ耐性電源部をスマートに内蔵し、PWM電流モード制御機能が搭載された高電圧コンバータです。1050V耐圧パワーMOSFETは、入力電圧範囲を拡張し、DRAINスナバ回路のサイズを削減します。このICは、消費電力がきわめて少なく、軽負荷時にバースト･モードで動作するため、最も厳しい省エネルギーの規格を満たしています。
高電圧パワーMOSFET： STW20N95DK5
STW20N95DK5は、ファスト･リカバリ･ダイオードを内蔵したMDmesh™ DK5シリーズの超高電圧Nチャネル･パワーMOSFETです。MDmeshTM DK5は、非常に小さなリカバリ電荷（Qrr）と時間（trr）、単位面積当たりのオン抵抗RDS（on）の大幅な改善を可能にし、また、スイッチング特性により高い効率を実現するため、ハーフブリッジ / フルブリッジ･コンバータに最適です。
STW20N90K5： 高効率パワーMOSFET
独自の縦型構造をベースとしたMDmesh™ K5技術を採用して設計された超高電圧Nチャネル･パワーMOSFETにより、高電力密度と高効率が必要なアプリケーション向けにオン抵抗の大幅な削減およびきわめて低いゲート電荷を実現します。
STP100N10F7： 高速NチャネルMOSFET
STP100N10F7は、トレンチ·ゲート構造を強化したSTripFET™ F7テクノロジーを採用し、きわめて低いオン抵抗を実現した高効率MOSFETです。内部電荷容量とゲート電荷を削減することで、より高速かつ効率的なスイッチングを実現しています。
-
All Features
- きわめて高いAC入力電圧： 270V ~ 480V
- 出力電力： 300W（48DC）
- LCCトポロジによって定電圧（CV） / 定電流（CC）モード動作をサポート
- CVモードでの最大出力電流： 6.25A
- CCモードでの最大出力電流： 6.25A（電圧範囲36V ~ 48V）
- 臨界モードで動作するPFCにより、フロントエンド･パワー段設計を簡略化
- 全負荷時の高い力率較正値： >0.95%
- 全負荷時の低い全高調波歪： <10%
- デジタル制御により、スタジアム向け照明アプリケーションでのちらつきのない、より柔軟な動作を実現（周波数と電圧のミックスド･コントロールなど）
- ゲート駆動チャネルと低電圧制御間のガルバニック絶縁、およびインタフェース回路が高い堅牢性を保証
