애플리케이션노트 AN-60 LYTSwitch-0 제품군 디자인안내서 소개 LYTSwitch -0 제품군은온 / 오프컨트롤러와고전압파워 MOSFET 을단일디바이스로결합했습니다 LYTSwitch-0 부품은 DRAIN 핀에서완벽하게자체구동되며, EMI 를낮추기위한주파수지터를

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주미 김
5 years ago
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1 LYTwitch-0 제품군 디자인안내서 소개 LYTwitch -0 제품군은온 / 오프컨트롤러와고전압파워 MOFET 을단일디바이스로결합했습니다 LYTwitch-0 부품은 RAIN 핀에서완벽하게자체구동되며, EMI 를낮추기위한주파수지터를갖추고있으며, 고장시완벽하게보호됩니다. 오토 - 리스타트는과부하및출력단락시디바이스및회로손실을제한합니다. LYT0002 IC 는제품군내에서이러한기능이없는유일한제품입니다. 하지만과열보호기능이있어써멀과부하시스위칭을셧다운합니다. 주변온도가높은 LE 교체전구와같은애플리케이션의경우높은써멀셧다운기준값이이상적이며이때큰히스테리시스 (Hysteresis) 가 PCB 및주변부품의온도가높아지는것을방지합니다. LYTwitch-0 은 LE 조명애플리케이션 ( 예 : 캔들형전등, GU10, A19, 튜브, 야간조명및비상탈출구표지판 ) 에서비절연드라이브를사용하기위해설계되었습니다. LYTwitch-0 은입력또는중립레퍼런스출력또는반전 / 비반전출력을고려하여일반적인모든조명토폴로지에서작동하도록구성할수있습니다 ( 표 1 참조 ). 입력전류는 U(0.7) 및 EU(0.55) PF( 역률 ) 요구사항을충족하도록수동적으로구성되었습니다. 범위 이는디바이스의 LYTwitch-0 제품군을사용하여비절연파워서플라이를설계하는엔지니어를위해작성되었습니다. 이문서에서는벅토폴로지에대한설계절차를소개합니다. 컨버터의주요부품을선택할수있도록전체설계절차및지침이제공됩니다. 파워 MOFET 과컨트롤러가단일 IC 에통합되어있기때문에설계프로세스가매우간소화되었습니다. 벅구성에는부품이몇개밖에필요하지않으면트랜스포머는필요없습니다. 이이외에도 PI Expert 제품군설계소프트웨어인 PIXls 툴내에서설계스프레드시트를사용할수있습니다. 또한구동하는파워서플라이의훌륭한예로 LYTwitch-0 RK( 레퍼런스디자인키트 ) 와설계예제 (ER) 가유용할것입니다. 지원툴및이문서의업데이트에대한자세한내용은 에서확인하실수있습니다. 표 1 에표시된것처럼 LYTwitch-0 은 LE 스트링전압에따라많은토폴로지에서사용할수있습니다. 그러나전반적인시스템비용을최소화하기위해서는 LE 스트링전압이적절한경우에는항상벅컨버터를사용하는것이좋습니다. L FLT BLOCK FB BP C BP L L R F (Fusible) BR1 LYTwitch-0 U1 R FB C FB VAC C IN1 C IN2 C OUT V OUT N FW PI 그림 1. 벅토폴로지를사용한일반적인 LYTwitch-0 LE 드라이버 2015 년 3 월

2 토폴로지기본적인회로도주요특징 FB BP 하이사이드벅 직접피드백정전류 LE 드라이버 LYTwitch-0 C FB R FB 입력에대해참조되는출력 - 와관련된플러스출력 (V O ) 감압 V O < 저렴한직접피드백 ( 일반적으로 CC 출력 ±5%) PI 하이사이드벅 - 부스트 정전류 LE 드라이버 FB BP LYTwitch-0 VIN R FB C FB I O PI 입력에대해참조되는출력 와관련된마이너스출력 (V O ) 승압 / 감압 V O > 또는 V O < 저렴한직접피드백 ( 일반적으로 ±5%) 자체보호기능 내부파워 MOFET에서장애가발생하는경우출력이입력전압의영향을받지않음 LE에이상적 하이사이드벅정전류 LE 드라이버보다정확도및온도안정성이뛰어남 로우사이드부스트 정전류 LE 드라이버 LYTwitch-0 FB BP C FB R FB 입력에대해참조되는출력 - 와관련된플러스출력 (V O ) 승압 V O > 저렴한직접피드백 ( 일반적으로 ±5%) 고전압 LE 스트링에이상적 정확도및온도안정성이뛰어남 PI 표 1. LE 에 LYTwitch-0 을사용한일반적인회로구성 2

3 벅컨버터의설계절차 벅컨버터토폴로지를사용하면설계를가장간소화하고비용을최소화할수있습니다. 그림 2 는전체설계절차를보여주는설계절차차트입니다. 1. ystem Requirements V AC, F L, V O, I O PF >0.7 Yes High Power Factor PF <0.7 No 2a. C IN < 1µF 2b. C IN > 5µF 2.1. Add Blocking iode in eries with the rain Yes V OUT < 40V No 3. Choose LYTwitch-0 IC Based on PF and I OUT 4. elect BP Capacitor 5. elect C FB Capacitor 6. etermine LP (MIN) (et R FB = 1) Ferrite/Custom 6a. esign Inductor N P, L G elect Inductor Type Off-the-helf 6b. et LP (MIN) to tandard Inductor Value 7. etermine R FB for Target I O(AVERAGE) 8. elect Output iode 9. elect Output Capacitance 10. Pre-Load (Optional) Yes No-Load Protection 11. elect OVP Circuit No esign Complete PI 그림 2. LYTwitch-0 설계순서도 3

4 LYTwitch-0 회로설계 LYTwitch-0 작동 LYTwitch-0 을사용하는벅컨버터의기본회로구성은그림 1 에서보여줍니다. 출력을레귤레이션하려면표 2 에표시된것처럼 ON/OFF 컨트롤구성을사용합니다. 사이클별로스위칭여부가결정되므로그결과로인한파워서플라이는과도응답이매우적절하게되고컨트롤루프보상부품이필요없게됩니다. 50ms 동안피드백이수신되지않으면서플라이가오토 - 리스타트상태가됩니다 (LYT0004, LYT0005 및 LYT0006). FB BP 레퍼런스회로도및키포인트 LYTwitch-0 V FB R FB = MOFET 활성화 PI = MOFET 비활성화 사이클건너뜀 I I FB > 49µA? No No Yes No No Yes Yes No 각사이클의시작시 FEEBACK(FB) 핀이샘플링됩니다. I FB 가 49mA 미만이면다음스위칭사이클이발생합니다. I FB 가 49mA(V FB >1.65V) 보다크면다음스위칭사이클을건너뜁니다. 정상작동 낮은입력전압 몇개사이클을건너뜀 높은입력전압 많은사이클을건너뜀 PI 오토 - 리스타트 (LYT0004~ LYT0006 에만해당 ) I FB < 49µA, > 50ms = Auto-Restart 50ms 이상피드백이없으면 (V FB <1.65V) 약 800ms 동안출력스위칭이비활성화됩니다. 50ms 800ms Auto-Restart = 50ms ON / 800ms OFF PI 표 2. LYTwitch-0 작동 4

5 벅컨버터의출력전압범위 벅컨버터의권장출력전압범위는입력전압, 버스전압특성 (C 혹은절반사인파형 ) 및인덕턴스로제한됩니다. 입력전압범위 (VAC) 표 3. V OUT 범위 (V) (PF >0.5) V OUT 범위 (V) (PF <0.5) 90~265 또는 90~132 25~70 12~ ~265 25~125 12~180 벅토폴로지출력전압범위와입력전압및필요 PF 비교 전도작동모드선택 MCM 및 CCM 작동설계시작시 MCM( 대부분불연속전도성모드 ) 또는 CCM( 연속전도성모드 ) 중에서선택합니다. 전도성작동모드선택에따라 LYTwitch-0 디바이스, 프리휠링다이오드및인덕터선택이달라집니다. MCM 이권장됩니다. CCM 은지정된디바이스크기에서최대출력전류가필요한애플리케이션에선택할수있지만디바이스손실이커집니다. 디바이스크기를두개중에서선택할수있는경우즉, CCM 에서는크기가더작고 MCM 에서는크기가더큰경우 MCM 인더큰크기를선택하면디바이스온도는더낮아지고효율성은더높아집니다. 표 4 는두작동모드간의장 / 단점을요약해서보여줍니다. CCM 과 MCM 간의추가차이점에는 CM 의경우과도응답이더뛰어나고 CCM 의경우에는동일한커패시터 ER 에대한스위칭출력리플이더낮다는점이있습니다. 그러나 PF 가높은 (C IN 가낮음 ) LYTwitch-0 애플리케이션의경우일반적으로이러한차이는크지않습니다. 벅컨버터의전도성모드 (CCM 또는 MCM) 선택은주로입력전압, 출력전압, 출력전류인덕턴스및디바이스 Current Limits 에따라달라집니다. 입력커패시턴스가높은경우 (PF 낮음 ) 입력전압, 출력전압및출력전류는고정된파라미터입니다. LYTwitch-0 디바이스의 Current Limits 과파워인덕터 (L) 는전도성모드설정에사용할수있는설계파라미터입니다. 입력커패시턴스가낮은 ( 높은 PF) CCM 의경우정류된입력전압이낮고디바이스가듀티사이클이큰상태에서작동중이면사이클이모든하프라인사이클을나타냅니다. 몇개의스위칭사이클이연속인덕터전류흐름을보일수있지만스위칭사이클의대부분은불연속전도성모드이기때문에 " 대부분불연속 " 이라는문구가 ON/OFF 컨트롤에사용됩니다. CCM 및 MCM 작동모드비교 작동모드 MCM CCM I L I L I O I O 작동설명 인덕터 프리휠링다이오드 LYTwitch-0 효율 t ON t OFF t ILE t t ILE = 0 일때 MCM 과 CCM 사이의경계선에서 t OFF 동안인덕터전류가 0 이됩니다. 건너뛴사이클다음에바로활성화되는스위칭사이클은 CCM 일수있습니다. 저비용낮은가격, 작은사이즈 저비용 75ns 초고속역리커버리유형 ( 주변온도 >70 C 인경우 35ns) 비용이더높아질가능성있음필요한출력전류를전달하기위해더큰디바이스가필요할수있음 필요한출력전류에따라다름. 디바이스온도가더낮아짐. 고효율스위칭손실이낮아집니다. PI 스위칭사이클의전체기간동안인덕터에서전류가연속으로흐릅니다. 고비용높은가격, 큰사이즈 t ON t OFF t 고비용 35ns 초고속리커버리유형이필요함 비용이더낮아질가능성있음필요한출력전류를전달하기위해더작은디바이스가필요할수있음 필요한출력전류에따라다름. 디바이스온도가더높아짐. 저효율스위칭손실이높아집니다. PI 전체일반적으로저비용일반적으로고비용 표 4. MCM( 대부분불연속전도성모드 ) 및 CCM( 연속전도성모드 ) 비교 5

6 단계별설계절차 1 단계 시스템요구사항결정 VAC MIN, VAC NOM, VAC MAX, V O, I O, f L 표 3 을사용하여지정된입력전압및 PF 에서필요한출력전압에도달할수있는지확인합니다. 표 5 의값을사용하여 PIXls 스프레드시트에 VAC MIN, VAC NOM 및 VAC MAX 를입력합니다. 표 5. 입력전압범위 입력주파수, f L : 출력전압, V O : 출력전류, I O : AC 입력전압범위 50 또는 60Hz 단위 V 단위 ma VAC MIN VAC NOM VAC MAX 로우라인전용 하이라인전용 유니버셜입력용 ( 최고의라인레귤레이션을위해낮은 C IN 설계에만권장됨 ) * * 어떤조건에서도 RAIN 핀의최대정격전압을초과하지않는경우컨버터는 265VAC 이상에서작동하도록설계되었습니다. RAIN 핀의절대최대정격절대값에도달하지않도록하기위해최소인덕턴스를초과해설계합니다. LP MIN 2 L MIN^OAh V ^ = 0.9 # I # t IN PEAKh ON^MINh (PEAK) 각항의값은다음과같습니다. LP MIN : 최소출력인덕턴스값 ( 오차포함 ) L MIN(OA) : 최대드레인전류정격절대값에도달하지않기위한최소전력인덕턴스 (PEAK) : 최대순간피크입력전압 I (PEAK) : 데이터시트의최대피크드레인전류정격절대값 t ON(MIN) : 최소온-타임 2 단계 입력단설계 입력단은퓨저블저항, 입력정류다이오드및라인필터네트워크로구성됩니다. 퓨저블저항은퓨저블방폭특성을가지고있어야하며디퍼렌셜라인입력서지요구사항에따라권선형이필요할수도있습니다. 퓨저블저항은치명적인결함, 돌입전류제한으로부터보호하고디퍼렌셜모드노이즈를줄입니다. 쉬머 (shimmer) 현상이나타나지않도록하려면풀브리지를사용해입력정류를달성해야합니다. 개별다이오드 4 개를사용하거나 ( 공간이사용가능한경우 ) 설계크기를줄이려면풀브리지패키지를사용합니다. 수명을늘이기위해서는최적의라인레귤레이션및높은 PF 적용 ( 수동적접근방식, 로우라인에서 >0.7 및하이라인에서 >0.5) 과 1mF 미만의커패시턴스를사용하는것이좋습니다. 표 6 에서는 C IN(Total) (C IN1 C IN2 ) 의값을예측합니다. C IN1 의값이더크면드라이버의디퍼렌셜모드 EMI 노이즈가줄어듭니다. 그러나 C IN1 <<<C IN2 로만들면 RM 입력전류를최소화합니다. 이러한값은장치의실제성능에따라조정합니다. 애플리케이션에높은역률이필요하지않은경우에는높은입력커패시턴스를사용하는것이적절합니다. 전해질커패시터는필름형커패시터보다가격이저렴하고 2.5kV 디퍼센셜링웨이브와 500V 디퍼렌셜라인서지를전달하기위해입력에 MOV 가더이상필요하지않습니다. 그외에도동작온도범위 (-20 C~125 C) 에서출력전류레귤레이션 ( 정격입력전압에서 ±5%) 이더뛰어나다는이점이있습니다. 권장되는커패시턴스는 HLO( 하이라인전용 ) 의경우 1mF/W 이고 LLO( 로우라인전용 ) 의경우 2mF/W 입니다. 출력전력 (W) 입력전압 출력전압 (VC) L1 필터 C IN1 C IN2 C IN(TOTAL) 2~3 로우라인 (PF >0.7) >38V 4.7mH 22nF 100nF 122nF 2~3 하이라인 (PF >0.5) >25V 4.7mH 22nF 330nF 352nF 2~3 유니버셜입력용 >43V 4.7mH 22nF 100nF 122nF 3~5 로우라인 (PF >0.7) >36V 2.2mH 22nF 220nF 242nF 3~5 하이라인 (PF >0.5) >25V 4.7mH 47nF 680nF 727nF 3~5 유니버셜입력용 >36V 4.7mH 33nF 220nF 253nF 5~7 로우라인 (PF >0.7) >31V 4.7mH 47nF 470nF 517nF 5~7 하이라인 (PF >0.5) >25V 4.7mH 47nF 680nF 727nF 6~8 로우라인 (PF >0.7) >44V 4.7mH 47nF 330nF 377nF 6~8 유니버셜입력용 >50V 4.7mH 47nF 330nF 377nF >7 하이라인 (PF >0.5) >50V 4.7mH 47nF 470nF 517nF 표 6. 설계스프레드시트에서사용할입력커패시턴스예측을위한레퍼런스표 6

파라미터 낮은 C IN(TOTAL) < 1mF 높은 C IN(TOTAL) > 5mF 역률 높음 낮음 라인레귤레이션 최상 양호 ( 단일입력전압범위 ) 출력전류온도변동 양호 최상 라인서지 500V를초과하는경우 MOV가필요함 MOV가필요없음 더긴수명을위한필름커패시터 예 아니요 EMI 양호 최상 출력전류리플 높음 낮음 RAIN 핀과직렬로연결된블로킹다이오드필요 예

1 단계 다이오드 BLOCK (V OUT <40V) 차단 입력커패시턴스가낮은경우에는스타트업및턴오프시전류가역방향으로흐르는것을방지하기위해블로킹다이오드를디바이스에직렬로추가합니다. 블로킹다이오드는 t rr 150ns 에서 200V 정격이어야합니다. 표 8.

7 파라미터 낮은 C IN(TOTAL) < 1mF 높은 C IN(TOTAL) > 5mF 역률 높음 낮음 라인레귤레이션 최상 양호 ( 단일입력전압범위 ) 출력전류온도변동 양호 최상 라인서지 500V를초과하는경우 MOV가필요함 MOV가필요없음 더긴수명을위한필름커패시터 예 아니요 EMI 양호 최상 출력전류리플 높음 낮음 RAIN 핀과직렬로연결된블로킹다이오드필요 예 (V OUT 가 40V 미만인경우 ) 아니요 출력전압선택범위 제한됨 ( 표 6) 더넓음 ( 표 3) 비용 낮음 가장낮음 표 7. 입력커패시터비교 rain Current I RAIN rain Current rain Current 그림 3. 낮은 C IN 에대한드레인전류파형. 항상약간의연속모드작동이있습니다 그림 4. 높은 C IN 에대한샘플드레인전류파형 2.1 단계 다이오드 BLOCK (V OUT <40V) 차단 입력커패시턴스가낮은경우에는스타트업및턴오프시전류가역방향으로흐르는것을방지하기위해블로킹다이오드를디바이스에직렬로추가합니다. 블로킹다이오드는 t rr 150ns 에서 200V 정격이어야합니다. 표 8. 디바이스 LYT LYT0006 V OUT <40V 인설계의블로킹다이오드레퍼런스 3 단계 출력전류및 Current Limit 에따라 LYTwitch-0 디바이스선택 작동모드의다이오드 표 4 참조 블로킹다이오드 BAV21 또는동급 R1 또는동급 MCM 작동의경우출력전류 (I O ) 는데이터시트에서선택한디바이스의최소 Current Limit 값의절반이하여야합니다. ILIMIT_ MIN 2 # IOUT CCM 작동의경우출력전류 I O 가 50% 보다크지만최소출력제한 I LIMIT_MIN 의 80% 보다작은디바이스를선택해야합니다. 0.5 # I _ 1 I # I LIMIT MIN OUT LIMIT_ MIN LYTwitch-0 Current Limit 값은제품데이터시트를참조하십시오. 4단계 바이패스커패시터선택 (C BP ) 125 C의경우최소값 0.1mF, 16V MIN 세라믹형커패시터를사용합니다. 5단계 피드백커패시터선택 (C FB ) 커패시터 C FB 는 R FB 전체에서전압을필터링하고리플전류에의해변조됩니다. C FB 은특히, MCM 설계에서 FEEBACK 핀에적용되는리플전압을최소화하기에충분히커야합니다. C FB 의값은 R ENE 및 C FB 의시간상수 (t) 가스위칭기간 (15ms) 의시간상수보다 20 배더큰범위에서선택됩니다. C FB 로표시된피크전압은 V FB (1.65V) 입니다. 병렬전류경로를제공하여 R FB 에대한전류센싱손실을줄입니다. 22mF, 10V 세라믹커패시터를시작점으로사용합니다. 7

8 6 단계 출력인덕터의최소인덕턴스결정 PI Expert 소프트웨어설계제품군의 PIXls 스프레드시트툴은정확한최소인덕턴스값과 RM 정격전류를계산하는데사용됩니다. 오픈루프시최소입력전압에서출력전류의 110% 를제공하기위해최소인덕턴스가계산됩니다 ( 모든스위칭사이클이활성화된상태에서레귤레이션제한 ). R FB =1 을입력하여스프레드시트에서오픈루프전력계산을설정합니다. 그런다음목표값검색을사용하거나다음공식처럼될때까지 LP MIN 을직접입력합니다. 이값을인덕턴스의최소기준값으로사용합니다. 다음공식을적용합니다. _ VACMIN = 1.1 # IOUT 여기서각항은다음과같습니다. I O _VAC MIN : 최소 AC 입력전압에서의출력전류 LP TYP : 파워인덕터의공칭인덕턴스 LP TOL : 파워인덕터의오차 7 단계 출력인덕터유형선택 페라이트 / 커스텀또는표준인덕터를사용할지결정합니다. 일반적으로계산된인덕턴스가표준인덕터의인덕턴스에매우가까운경우표준인덕터를사용합니다. 최종설계에서잠재적마그네틱자속단락이생길것이우려되면엔클로저가완전히밀폐된금속케이스인경우차폐된코어유형을사용하는것이좋습니다. 표 9 는표준인덕터값을제공합니다. 출력사양에맞춰다음으로가장가까운 ( 더높은 ) 인덕턴스및전류를선택합니다. 전류가상승함에따라표준드럼코어 /" 도그본 "(I 코어 ) 인덕터의오차와인덕턴스의강하를고려합니다. -20% 오차를사용하여최악의조건을허용합니다. 표 9. 표준인덕터값 LP = LP # ^1 L TYP MIN TOL 표준기성품인덕터값 680µH 2.2mH 820µH 2.7mH 1mH 1.2mH 1.5mH 1.8mH I O C 저항은더낮고 RM 정격은더높기때문에선택한인덕터의값이 1.5 LP MIN 보다는 LP MIN 에더가까운것이좋습니다. 680mH 의더낮은제한은최대 di/dt 를제한하여 265VAC 입력에서피크전류값이너무높아지지않도록방지합니다. 680 nh 1 LPMIN 1 L # LP 크기가문제인경우에는커스텀인덕터를사용하는것이보다적절합니다. 그러면표준인덕터보다인덕턴스를유지및쉴딩하는데도움이됩니다. h 3.3mH 3.9mH 4.7mH 5.6mH MIN 인덕터유형을결정한후에는실제최소인덕턴스 (LP MIN ) 를계산합니다. 그런다음 PIXls 에서이값을사용합니다. 8 단계 피드백센싱저항선택 (R FB ) FEEBACK 핀의전압이 V FB (1.65V) 에도달하면출력전류가입력상태에서레귤레이션및최적화되는 R FB 의값을선택합니다. 이전압은 FEEBACK 핀전압 (V FB ) 과 49mA 의기준싱킹전류에대해지정됩니다. 6 단계에서인덕턴스를사용하면목표값찾기를사용하거나 I O(AVERAGE) 를생성하는가장가까운값을수동으로입력하여 R FB 을계산할수있습니다. 출력라인레귤레이션은 PIXls 스프레드시트의하단에서예측됩니다. * 참고 : 오픈루프작동시 (R FB =1) 입력전압에따라출력전류가상승합니다. R FB 이증가되면 I O(AVERAGE) 가감소하기시작하는포인트가생깁니다. 목표출력전류에도달할때까지 R FB 을증가시킵니다. 그러면정상작동중원치않는오토 - 리스타트실행을방지할수있습니다. R FB 의정격전력은다음과같습니다. P RFB 9 단계 프리휠링다이오드선택 2 = 165. V RFB LE 조명애플리케이션의경우일반적으로드라이버의내부주변온도가 80 C 이므로초고속다이오드유형을사용하는것이좋습니다 (t RR 35ns). 프리휠링다이오드에대해마진이 25% 인 PIV( 피크역전압 ) 을선택합니다. V PIV # V 다이오드가풀부하전류를전도할수있어야합니다. 따라서다음과같은공식이산출됩니다. 10 단계 출력커패시터선택 IF # I 이드라이버에대해서는출력커패시턴스제한이없습니다. 이드라이버는 100nF 에서부터보드가수용할수있는최대커패시턴스양까지의범위에서작동합니다. 수명이긴 LE 드라이버애플리케이션를구현하고자하면드라이버는비전해출력커패시터를사용할수있습니다. 출력커패시턴스를제한하기위해 LE 에대한최대피크전류를 IC 의 Current Limit 와동일하게합니다. 튜브애플리케이션의경우 LE 스트링크기로인한전도성및방사노이즈를줄이기위해 100nF 커패시터또는커먼모드초크가필요할수있습니다. 최대 LE 전류가제한되는일부애플리케이션에서는전해커패시터를사용하는것이좋습니다. 이러한경우 RM 정격전류가 I OUT 의 80% 인최소커패시턴스를선택합니다. 출력전류리플은출력커패시턴스와 LE 부하의저항에반비례합니다. 실제 LE 부하를사용하여설계를마무리하는것이좋습니다. 입력커패시턴스가낮은경우출력전류리플보다입력라인주파수가우선합니다. 그림 5 와 6 에표시된것처럼출력전류리플에는입력라인주파수의 2 배에이르는주파수가있습니다. MAX OUT 8

9 비PF 애플리케이션 ( 높은입력커패시턴스 ) 의경우출력전류리플요구사항에따라출력커패시터를선택해야하고일반적으로커패시터의 ER이출력커패시터보다우선합니다. 다음과같이예측할수있습니다. R # I OUT_ RIPPLE ERMAX = ILIM 여기서 R 는 LE 부하의총저항이고, I OUT(RIPPLE) 은최대출력리플사양이고, I LIMIT 는 LYTwitch-0 Current Limit 입니다. 커패시터 ER 값은스위칭주파수 (66kHz) 에서지정되어야합니다. 11 단계 더미부하저항선택 ( 옵션 ) 출력지속을없애기위해고속출력감소가필요하지않은경우더미부하저항은 LE 드라이버애플리케이션에필요하지않습니다. 12 단계 과전압보호선택 ( 옵션 ) 실제작동 (LE 레트로핏램프 ) 중에는부하가항상연결되므로 OVP 회로를제거해비용을절감할수있습니다. 테스팅시 ( 제조과정에서 ) 출력오버슈트로부터보호를위해 40VAC 를입력에가할수있습니다. 출력전류가측정되지않으면부하가연결되지않습니다. 이테스트를통해과전압보호회로를사용하지않으면서도보드의안전하고비파괴적인초기파워업을가능하게합니다. 그림 7 은간단하고가장저렴한접근방식으로출력단자전체에서제너다이오드 VR1 를추가하는것을보여줍니다. 무부하상태에서는제너다이오드가단락상태가되어출력커패시터를보호합니다. 제너회로단락전류는 IC U1 Current Limit 으로제한됩니다. 과전압발생후제너다이오드를교체해야합니다. 그림 8 은 AC 입력이 2 초동안리사이클된후오토 - 리스타트회로를보여줍니다. 부하가연결되면디바이스가정상적으로작동합니다. 무부하전력소비가최소화되고회로를조절할수있다는이점이있습니다. 그림 9 는일정한전압작동을위한구성을보여줍니다. AC 리사이클없이부하를연결할수있습니다. 하지만출력에효율성을저하시키는일부더미부하저항이필요하다는단점도있습니다. 효율성을개선하기위해더미부하는저항과직렬상태인적절한등급의제너로교체할수있습니다. I IN I IN V OUT V OUT I OUT I OUT 그림 5. 낮은입력커패시턴스의샘플파형그림 6. 높은입력커패시턴스의샘플파형 OVP 보호장점단점 제너 CR 래치 정전압모드 1. 가장저렴하고단순함 2. 무부하상태에서 V OUT 0V, 안전함 1. 자동리커버리 2. 가장낮은무부하전력소비 3. 무부하상태에서 V OUT 0V, 안전함 1. 핫 - 플러그, 언제든지부하를연결할수있음 1. 수동리커버리. 드라이버를작동시키려면제너교체가필요함 1. 비용 2. 리커버리에 AC 리사이클필요참고 : 다음 AC 전원사이클후제너다이오드오픈상태가될수있음 1. 추가전력소비 2. 무부하시잔류전압 3. 비용 표 10. OVP 회로옵션요약 9

10 L RF1 4.7Ω BR1 MB6 600V R1 4.7kΩ L1 4.7mH FB BP LYTwitch-0 U1 LYT0006P C3 100nF 25V R2 18.7Ω 1% C4 22µF 16V 5 4 T1 EE10 54V, 110mA VAC N RV1* 275VAC C1 47nF 630V C2 330nF 450V 1 MUR160T3G C5 47µF 63V VR1 1N4759A 62V Non- Recovering OVP * 선택형부품 PI-6998a RTN 그림 7. 제너다이오드를사용한가장저렴한부하차단보호기능 L RF1 4.7Ω BR1 MB6 600V R1 4.7kΩ L1 4.7mH FB BP LYTwitch-0 U1 LYT0006P C3 100nF 25V C4 22µF 16V R2 18.7Ω 1% 5 4 T1 EE10 54V, 110mA VAC RV1* 275VAC C1 47nF 630V C2 330nF 450V C5 47µF 63V N 1 MUR160T3G * 선택형부품 R6 100Ω 2 L F VR1 1N4759A 62V RTN PI-6998b Q1 X0202NN5BA4 R5 1kΩ R4 1kΩ C8 100nF 25V OVP Protection Auto-Recovery After AC Recycle PI-6998b 그림 8. CR 을사용한부하차단보호기능자동리커버리 10

11 VR1 1N4759A 62V R5 1kΩ L RF1 4.7Ω BR1 MB6 600V R1 4.7kΩ L1 4.7mH 4 1N4148 FB BP LYTwitch-0 U1 LYT0006P R3 100kΩ 1/8W R4 100Ω 1/8W C3 100nF 25V R2 18.7Ω 1% C4 22µF 16V C8 100nF 100V 5 4 T1 EE10 2 L F 3 L F 54V, 110mA VAC RV1* 275VAC C1 47nF 630V C2 330nF 450V C5 47µF 63V R6 20kΩ 1/2W N 1 MUR160T3G * 선택형부품 PI-6998c RTN 그림 9. CV( 정전압 ) 모드부하차단보호기능 기타정보 최적의출력전압비용대비가장효율적인설계를위해최적의범위 ( 가능한경우 ) 내에서출력전압 (LE 스트링 ) 을설계합니다. LLO( 로우라인전용 ) 의경우이범위는 50V~70V 이고 HLO( 하이라인전용 ) 의경우 80V~120V 입니다. 최적의인덕턴스가능한가장낮은인덕턴스 (MCM) 를사용해설계하여출력다이오드의리딩엣지스파이크로인해발생하는스위칭손실을최소화합니다. 코어와권선간에아크가발생하지않도록항상인덕터의정격전압을확인합니다. 일부표준인덕터의정격은 200V 미만입니다. 절연손상및아크는고장의잠재적인원인일수있습니다. 가청노이즈가청노이즈가발생하면마그네틱부품을제거합니다. 가청노이즈를추가로제한하기위해인덕턴스를줄입니다. 권선영역이제어되고권선영역의범위가보다균일하기때문에일반적으로드럼초크에서는노이즈가발생하지않습니다. 써멀환경적절한써멀성능을보장하기위해 OURCE 핀은 100 C 미만으로유지해야합니다. 최대작동주변온도에서파워서플라이를구축및테스트하여적절한써멀마진이있는지확인합니다. 램프설계에서사용하는경우모든부품의온도등급은 100 C 를초과해야합니다. 최대작동온도에따라모든저항의정격을줄입니다. 일반적으로저항의정격전력은 70 C 이상에서시작합니다. 권장되는레이아웃고려사항높은전류를전달하는트레이스는가능한짧고넓어야합니다. 이러한트레이스는입력커패시터, LYTwitch-0과프리휠링다이오드를연결합니다. 대부분의기성품인덕터는 " 드럼코어 " 또는 " 도그본 " 유형입니다. 이러한유형의인덕터는쉴딩되지않고디퍼렌셜노이즈커플링의소스가될수있습니다. 인덕터를 AC 입력과 EMI 필터에서가급적멀리배치할것을고려하십시오. 인덕터자속의단락을피하려면비차폐 EMI 필터인덕터를베이어닛 / 나사베이스 ( 램프애플리케이션 ) 에서멀리떨어져배치합니다. 11

12 개정참고날짜 A 최초출시 01/15 B 새로운브랜드스타일로업데이트됨 03/15 최신업데이트에대한자세한내용은당사웹사이트를참고하십시오. 파워인테그레이션스 (Power Integrations) 는안정성또는생산성향상을위하여언제든지당사제품을변경할수있는권한이있습니다. 파워인테그레이션스 (Power Integrations) 는여기서설명하는디바이스나회로사용으로인해발생하는어떠한책임도지지않습니다. 파워인테그레이션스 (Power Integrations) 는어떠한보증도제공하지않으며모든보증 ( 상품성에대한묵시적보증, 특정목적에의적합성및타사권리의비침해를포함하되이에제한되지않음 ) 을명백하게부인합니다. 특허정보여기에설명한제품및애플리케이션 ( 제품외부트랜스포머구성및회로포함 ) 은하나이상의미국및해외특허를포함하거나또는파워인테그레이션스 (Power Integrations) 에서출원중인미국및해외특허를포함할수있습니다. 파워인테그레이션스 (Power Integrations) 의전체특허목록은 에서확인할수있습니다. 파워인테그레이션스 (Power Integrations) 는고객에게 에명시된특정특허권에따른라이센스를부여합니다. 수명유지장치사용정책파워인테그레이션스 (Power Integrations) 의제품은파워인테그레이션스 (Power Integrations) 사장의명백한문서상의허가가없는한수명유지장치또는시스템의핵심부품으로사용할수없습니다. 자세한정의는다음과같습니다. 1. 수명유지장치또는시스템이란 (i) 신체에외과적이식을목적으로하거나, (ii) 수명지원또는유지및 (iii) 사용지침에따라올바로사용하는경우에도동작의실패가사용자의상당한부상또는사망을초래할수있는장치또는시스템입니다. 2. 핵심부품이란부품의동작실패가수명유지장치또는시스템의동작실패를초래하거나, 해당장치또는시스템의안전성및효율성에영향을줄수있는수명유지장치또는시스템에사용되는모든부품입니다. PI 로고, TOPwitch, Tinywitch, Linkwitch, LYTwitch, Innowitch, PA-witch, Peakwitch, CAPZero, ENZero, LinkZero, HiperPF, HiperTF, HiperLC, Qspeed, Ecomart, Clampless, E-hield, Filterfuse, FluxLink, takfet, PI Expert 및 PI FACT 는 Power Integrations, Inc 의상표입니다. 다른상표는각회사고유의자산입니다. 2015, Power Integrations, Inc. Power Integrations 전세계판매지원지역 본사 5245 Hellyer Avenue an Jose, CA 95138, UA. 본사전화 : 고객서비스 : 전화 : 팩스 : 전자메일 : usasales@power.com 중국 ( 상하이 ) Rm 2410, Charity Plaza, No. 88 North Caoxi Road hanghai, PRC 전화 : 팩스 : 전자메일 : chinasales@power.com 중국 ( 센젠 ) 17/F, Hivac Building, No. 2, Keji Nan 8th Road, Nanshan istrict, henzhen, China, 전화 : 팩스 : 전자메일 : chinasales@power.com 독일 Lindwurmstrasse Munich Germany 전화 : 팩스 : 전자메일 : eurosales@power.com 인도 #1, 14th Main Road Vasanthanagar Bangalore India 전화 : 팩스 : 전자메일 : indiasales@power.com 이탈리아 Via Milanese 20, 3rd. Fl esto an Giovanni (MI) Italy 전화 : 팩스 : 전자메일 : eurosales@power.com 일본 Kosei ai-3 Bldg , hin-yokohama, Kohoku-ku Yokohama-shi Kanagwan Japan 전화 : 팩스 : 전자메일 : japansales@power.com 대한민국 RM 602, 6FL Korea City Air Terminal B/, amsung-ong, Kangnam-Gu, eoul, , Korea 전화 : 팩스 : 전자메일 : koreasales@power.com 싱가포르 51 Newton Road #19-01/05 Goldhill Plaza ingapore, 전화 : 팩스 : 전자메일 : singaporesales@power.com 대만 5F, No. 318, Nei Hu Rd., ec. 1 Nei Hu ist. Taipei 11493, Taiwan R.O.C. 전화 : 팩스 : 전자메일 : taiwansales@power.com 영국 Cambridge emiconductor, a Power Integrations company Westbrook Centre, Block 5, 2nd Floor Milton Road Cambridge CB4 1YG 전화 : 44 (0) 전자메일 : eurosales@power.com

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