导语
与传统的照明灯比较，LED灯具有高功率和长寿命特性，因而正在成为首选的灯具类型，以期下降室内和室外照明的能耗。规划用于LED灯供电的开关电源也应该具有高功率。除了在作业过程中具有高功率转化功率之外，开关电源的待机功耗正在成为重视的焦点。在不远的将来，待机功耗有望调整到低于1W，乃至300mW。本文将评论一种简略可是有用的下降待机功耗的办法。选用适宜的操控IC和优化的变压器规划，能够大幅下降待机功耗。
谐振拓扑
因为功率额定值和需求功率因数校对的原因，LED街灯的开关电源一般选用两级装备。关于下流转化器，引入了几种DC-DC功率转化拓扑，以便在取得高功率密度的一起，下降开关损耗、器材应力以及射频搅扰。其间，谐振转化器被证明在取得高功率方面十分有用。特别是LLC谐振转化器，能够在高输入电压和次级端整流器低电压应力的情况下取得高功率，因为在次级端没有电感。此外，LLC谐振转化器乃至能够在无负载情况下确保完结零电压开关(ZVS)作业。ZVS技能明显下降了开关损耗并提高了功率。零电压开关技能明显下降了开关噪声，这样能够减小电磁搅扰滤波器的体积。因为具有这些共同的特色，LLC谐振转化器正在成为包含LED街灯在内的许多运用的盛行拓扑。飞兆半导体的FAN7621具有构建牢靠且经用的LLC谐振转化器所需的一切功用。在轻负载条件下，该器材具有可编程限频脉冲跳频(pulse skipping)功用。当操控引脚电压降到0.4V以下时，中止开关操作，当电压升至0.6V以上时康复开关。选用这一功用能够完成间歇作业，然后下降待机功耗。这一点十分重要，特别关于LED灯运用，因为大多数LED灯开关电源没有独立的待机功率级。
谐振回路规划
在两级开关电源中，应当封闭PFC级，以满意待机功耗的规则，不然不简略取得低于1W的待机功耗。封闭PFC级的首要原因是因为大多数PFC操控器没有间歇作业的功用。这意味着PFC级总是在作业和耗费能量，即便是在无负载的条件下。因而，关于运用现有PFC操控器的规划来说，封闭PFC级是仅有可行的办法。在DC-DC级，FAN7621完成的间歇作业供给了很大的协助。可是，应该合作经优化的变压器规划。一般，所规划的LLC谐振转化器在整个负载规模内的开关频率改变相对较小，这是LLC谐振转化器的一个首要特性，当开关频率与谐振频率邻近时，增益特性简直与负载无关，这是LLC谐振转化器的杰出优势，因而，应该让LLC谐振转化器作业在谐振频率邻近，以便最大极限地减小开关频率的改变。
但是，开关频率的改变过小会导致不良的待机功耗特性，因为脉冲跳频(pulse skipping)触发得太晚。开关频率的改变过小意味着转化器进入脉冲跳频时增益缺乏。为了取得满足的增益，在无负载条件下，开关频率应该较高。无负载时较高的开关频率关于待机功耗而言并不可取，因为平均功率更高了。因为间歇作业的触发电平是由操控IC规划设定的，所以运用一般谐振回路规划不太简略下降宽输入电压规模的待机功耗。因而，为了取得更好的待机功耗，期望开关频率有较宽的改变，一起脉冲跳频作业也是根本的功用。应该从头规划谐振回路，完成较宽的开关频率改变。图1为改善后的谐振回路规划。因为Lm和Lr之比的KL与LLC谐振转化器的增益有关，对变压器进行改善，使其具有较小的KL, 增大Lr并减小Lm。图2为改善谐振回路的开关频率的改变。从满负载到无负载，开关频率增加了大约15.6kHz。规划一个额定值200W的LLC谐振转化器，选用改善的谐振回路规划，表1为规划标准。其规划标准根本上与FAN7621参阅规划(RD-324)相同。表2为RD-324和改善规划的待机功耗测验成果。前者的待机功耗高于1W。此外，因为增益缺乏，在低线路电压下，转化器没有作业。针对十分宽的输入电压规模，改善后的规划能够取得低于1W的待机功耗。关于高线路输入电压，能够使待机功耗保持在0.3W以下。
定论
本文评论了一种简略但却是十分有用的下降LLC谐振转化器待机功耗的办法，改善的谐振回路规划和FAN7621的脉冲跳频功用能够在宽输入电压规模取得低于1W的待机功耗。所主张的办法关于LED照明运用极有吸引力，这些运用一般没有待机功率模块。
图1 完成低待机功耗的谐振回路规划
图2 开关频率改变
表1 LLC谐振转化器的规划参数
表2 待机功耗
