LIGHTING 4 - gennaio/febbraio 2014
XIV
Lighting
superare questo ostacolo. Il presen-
te articolo si sofferma sull’uso di un
nuovo controller integrato e di un
MOSFET a supergiunzione ad alte
prestazioni e alta tensione nell’otti-
ca dell’illuminazione a LED. Questi
prodotti garantiscono una struttura
semplificata e prestazioni elevate.
Controller flyback sul lato primario
Il controller PWM (Pulse Width Mo-
dulation) altamente integrato Fai-
rchild
fornisce diverse fun-
zioni che esaltano le prestazioni dei
convertitori flyback a bassa potenza.
La topologia brevettata del control-
ler FL7732 permette di disegnare
circuiti estremamente semplificati,
specialmente per le applicazioni di
illuminazione a LED. Usando una topologia a singolo
stadio con regolazione sul lato primario, una scheda per
l’illuminazione LED può essere implementata con il mi-
nor numero di componenti esterni e i costi più contenu-
ti possibili senza richiedere un circuito di feedback né
un condensatore di bulk in ingresso. Per implementare
un elevato fattore di potenza con distorsione armonica
totale (THD) limitata viene utilizzato un controllo on-
time costante con un condensatore esterno. La figura
1 mostra un tipico circuito applicativo del controller
FL7732.
Anche la regolazione della corrente costante rappre-
senta un’importante caratteristica dell’illuminazione a
LED. La funzione integrata nel controller FL7732 per
il controllo preciso della corrente costante regola la cor-
rente di uscita rispetto ai cambiamenti nella tensione di
ingresso e in quella di uscita.
La corrente di uscita può essere stimata usando il pic-
co della corrente di drain del MOSFET e il tempo di
scarica della corrente di induzione dal momento che la
corrente di uscita è praticamente la stessa della corrente
di diodo in stato stazionario.
Il circuito che stima la corrente di uscita preleva il valore
di picco della corrente di drain attraverso un apposito
rilevatore e calcola la corrente di uscita usando il tempo
di scarica dell’induttore e il periodo di commutazione.
Queste informazioni vengono quindi confrontate con
un riferimento preciso interno per generare una tensio-
ne di errore che determina il duty cycle del MOSFET in
modalità corrente costante.
Con l’innovativa topologia Fairchild TRUECURRENT,
la corrente costante di uscita può essere controllata con
precisione come:
Per la regolazione sul lato primario viene in genere prefe-
rito il funzionamento in modalità DCM (Discontinuous
Conduction Mode) dal momento che consente una
migliore regolazione dell’uscita. La frequenza operati-
va viene proporzionalmente modificata dalla tensione
di uscita per garantire il funzionamento DCM con una
superiore efficienza e semplicità progettuale. Per man-
tenere la modalità DCM nell’intera gamma delle ten-
sioni di uscita, la
frequenza viene
cambiata linear-
mente dalla ten-
sione di uscita
mediante con-
trollo
lineare
della frequenza.
La tensione di
uscita è rilevata
da un avvolgi-
mento ausiliario
e un partitore di tensione collegato al pin VS. Quando
la tensione di uscita diminuisce, il tempo di conduzione
del diodo secondario aumenta e la funzione di controllo
lineare della frequenza prolunga il periodo di commu-
tazione per far sì che il convertitore mantenga la moda-
lità DCM su un ampio intervallo di tensioni di uscita. Il
controllo di frequenza riduce inoltre la corrente RMS
primaria migliorando l’efficienza in condizioni di pieno
carico.
Fig. 2 - Efficienza di sistema secondo i MOSFET
Nelle tecnologie dei MOSFET
ad alta tensione, il risultato
più significativo per la
riduzione del valore on-
resistance è offerto dalla
tecnologia a bilanciamento
di carica
