Un circuito integrado electrónico novedoso para suministrar una lámpara de proyección LED con alto factor de potencia y características de conmutación suave
Autores: Cheng, Chun-An; Lee, Ching-Min; Chang, En-Chih; Hou, Sheng-Hong; Lan, Long-Fu; Lin, Cheng-Kuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un circuito integrado electrónico novedoso para suministrar una lámpara de proyección LED con alto factor de potencia y características de conmutación suave
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tradicional
Fuente de luz
LED
Lámpara de proyección
Circuito de controlador
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 108
Citaciones: Sin citaciones
La fuente de luz tradicional de las lámparas de proyección adopta una lámpara halógena, que tiene la ventaja de una alta luminosidad, pero su eficiencia luminosa no es buena y consume energía. Un diodo emisor de luz (LED) tiene las características de una alta eficiencia luminosa y ahorro de energía y puede ser utilizado como una nueva fuente de luz para las lámparas de proyección. El circuito electrónico de alimentación convencional de dos etapas para suministrar energía a una lámpara de proyección LED está compuesto por un convertidor AC-DC con corrección del factor de potencia (PFC) como primera etapa y un convertidor DC-DC para proporcionar el voltaje y la corriente de la lámpara nominal como segunda etapa. El circuito controlador de lámpara de proyección LED convencional tiene más componentes de circuito, un costo más alto y una eficiencia limitada. Por lo tanto, este documento propone un nuevo circuito controlador de iluminación electrónica para suministrar energía a una lámpara de proyección LED con función PFC, que integra un convertidor de refuerzo doble apilado modificado y un convertidor resonante LLC de medio puente en un circuito de conversión de potencia de una sola etapa. El inductor dentro del convertidor de refuerzo apilado modificado está diseñado para operar en modo de conducción discontinua (DCM) para que el circuito controlador logre PFC. Se utilizan dispositivos semiconductores de banda ancha basados en carburo de silicio (SiC) diodos Schottky para reducir las pérdidas de diodos de potencia, y se implementa el cambio suave en el circuito controlador propuesto de lámpara proyectora LED para reducir las pérdidas de conmutación de los interruptores de potencia y así mejorar la eficiencia del circuito. Este documento ha completado un circuito controlador prototipo de una sola etapa para una lámpara de proyección LED con función PFC, y el circuito prototipo tiene un alto factor de potencia (FP > 0,98), baja distorsión armónica total de corriente de entrada (THD < 6%) y alta eficiencia (> 89%) en el caso de un suministro de energía de entrada AC con un valor RMS de 110 voltios, y ambos interruptores de potencia tienen las características de cambio suave.
Descripción
La fuente de luz tradicional de las lámparas de proyección adopta una lámpara halógena, que tiene la ventaja de una alta luminosidad, pero su eficiencia luminosa no es buena y consume energía. Un diodo emisor de luz (LED) tiene las características de una alta eficiencia luminosa y ahorro de energía y puede ser utilizado como una nueva fuente de luz para las lámparas de proyección. El circuito electrónico de alimentación convencional de dos etapas para suministrar energía a una lámpara de proyección LED está compuesto por un convertidor AC-DC con corrección del factor de potencia (PFC) como primera etapa y un convertidor DC-DC para proporcionar el voltaje y la corriente de la lámpara nominal como segunda etapa. El circuito controlador de lámpara de proyección LED convencional tiene más componentes de circuito, un costo más alto y una eficiencia limitada. Por lo tanto, este documento propone un nuevo circuito controlador de iluminación electrónica para suministrar energía a una lámpara de proyección LED con función PFC, que integra un convertidor de refuerzo doble apilado modificado y un convertidor resonante LLC de medio puente en un circuito de conversión de potencia de una sola etapa. El inductor dentro del convertidor de refuerzo apilado modificado está diseñado para operar en modo de conducción discontinua (DCM) para que el circuito controlador logre PFC. Se utilizan dispositivos semiconductores de banda ancha basados en carburo de silicio (SiC) diodos Schottky para reducir las pérdidas de diodos de potencia, y se implementa el cambio suave en el circuito controlador propuesto de lámpara proyectora LED para reducir las pérdidas de conmutación de los interruptores de potencia y así mejorar la eficiencia del circuito. Este documento ha completado un circuito controlador prototipo de una sola etapa para una lámpara de proyección LED con función PFC, y el circuito prototipo tiene un alto factor de potencia (FP > 0,98), baja distorsión armónica total de corriente de entrada (THD < 6%) y alta eficiencia (> 89%) en el caso de un suministro de energía de entrada AC con un valor RMS de 110 voltios, y ambos interruptores de potencia tienen las características de cambio suave.