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by 온세미컨덕터 (ON Semiconductor; www.onsemi.com)

온세미컨덕터가 역률 보정을 위한 정전압 1차측 레귤레이션 PWM 컨트롤러인 FL7740와 아날로그/PWM 디밍 가능 60V 입력 벅 컨트롤러인 FL7760의 장점을 선보이는 동영상을 소개했다. 이 데모를 통해 다양한 범위의 디밍 기능을 시연하게 되는데 여기에는 고 역률 팩터 정전압 프론트 엔드와 2차측 벅 레귤레이터가 결합되어 있다.

데모 비디오는 https://youtu.be/PRgOksToMws 에서 확인할 수 있는데 그 내용은 아래와 같다.

안녕하세요, 저는 짐 영 (Jim Young)입니다. 현재 온세미컨덕터의 애플리케이션 엔지니어로 근무 중이며, 이 동영상을 통해 LED 조명용으로 선보이는 몇 가지 솔루션들에 대해 이야기하고자 합니다.

이 데모는 2차측 벅 레귤레이터와 결합된 고 역률 정전압 프론트 엔드를 포함하고 있습니다.

CV 컨트롤러로 사용된 FL7740은 낮은 대기 전력을 유지하면서 시동 기능을 최대화 해주는 고전압 스타트업을 특징으로 합니다.

이 컨버터는 부하가 절반인 하이라인에서 0.9 이상의 역률을 유지하는데 이는 내부에 있는 다이나믹 옵티마이저가 EMI 필터의 위상 변화를 자동으로 보정하기 때문입니다.

이 소자는 정적 전압 조건에서 출력 전압에 대해 약 3%의 레귤레이션을 유지하며 동적 부하에서는 약 10%를 유지합니다.

이 수치들은 매우 느린 보상 루프를 가진 싱글 스테이지 컨버터보다 훨씬 뛰어난 것으로서 입/ 출력 동적 변화에 적응하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다.

이 컨버터는 DCM (불연속모드)에서 65킬로헤르츠로 작동합니다. 부하가 감소함에 따라 주파수가 차단되는데 이를 통해 더 가벼운 부하에서 더 높은 효율의 작동이 가능합니다.

대기 모드에서 주파수는 최고 800 헤르츠까지 떨어질 수 있습니다. 이 구성으로 하이라인에서도 300밀리와츠 이하의 대기 전력이 가능해 집니다.

주기별 피크 전류가 제한되고 단락 회로 보호 기능이 있으며 자동 종류 타이머가 활성화 되었을 경우에는 약 3초 지연 후 다시 자동으로 작동이 시작이 됩니다.

이런 작동은 단지 LED 애플리케이션에만 국한된 것은 아닙니다. 입력치에서 높은 역률을 필요로 하는 다른 CV 출력에도 적용이 됩니다.

이번엔 벅 레귤레이터를 사용해봅니다. 벅 레귤레이터는 2개의 개별 스트링 만으로도 LED 전류의 엄격한 제어를 유지할 수 있습니다.

그동안 여러분은 하나의 스트링에 한가지 색 온도를, 두번째 스트링에는 다른 색 온도를 구현했었을 것입니다. 그러나 이제 두 스트링들의 균형을 잡을 수 있습니다.

FL7760은 고전류 드라이버로 출력 FET를 직접 구동하며 최대 2 메가헤르츠 동작이 가능한 연속 전도 벅 레귤레이터입니다.

이 소자는 입력 라인에 대해 최대 약 60v 입력 값을 가지며 LED 전류는 하이 사이드 전류 센서로 직접 모니터 됩니다. 따라서 출력을 통해 흐르는 LED 전류를 매우 엄격하게 제어합니다.

이 소자는 또한 디밍 입력 핀도 갖고 있습니다. 이 디밍 핀은 아날로그 및 디지털 PWM 유형 제어 기능들을 조합니다.

PWM 모드에서 진폭을 조정해서 출력 전류를 낮추고 매우 넓은 동적 범위를 얻을 수 있기 때문에 매우 광범위한 작동이 가능해집니다.

이 데모 보드 구성에는 2개의 독립적인 벅 레귤레이터에 대한 셀렉터 스위치가 있습니다. 1에서 10V 전압 입력을 사용하는 아날로그 입력 또는 PWM 입력을 선택할 수 있습니다.

이제 하나의 채널은 아날로그로, 다른 하나는 PWM로 실행 가능한 독립 제어를 시연하겠습니다.

여기 TSOP-6 패키지의 FL7760이 있습니다. 스위칭 FET는 FL7760으로 작동됩니다.

여기에는 입력이 아날로그 또는 PWM 디밍으로부터 작동되도록 결정하는 셀렉터 스위치가 있는데 이 스위치는 각 채널에서 독립적으로 가능합니다.

이 출력값들은 두 개의 독립 스트링으로 구성된 LED로 갑니다. 이 AC 소스로부터 AC 전력을 제공합니다. 출력의 각 LED 스트링들은 미터를 갖고 있습니다.

이 파워 서플라이는 PWM 오실레이터를 동작 시키는데 PWM 제어 기능을 제공합니다.

이 것은 벅 레귤레이터를 제어 할 수 있는 기존의 1에서 10V 아날로그 디머입니다.

스크린이 오실레이터에 의해 제공되는 PWM 신호를 보여줍니다.

자 이제 AC 전원을 켜서 시작해 보겠습니다.

보시다시피 약 230 전압에서 작동하며 대기 전력은 약 120 밀리 와트 입니다.

아날로그 디밍을 켜 보겠습니다. 이제 아날로그 디밍으로 제어되는 두 개의 LED 스트링을 설정했습니다.

최대로 설정을 실행할 수 있는데 이 경우 각 채널에 약 540 밀리암페어가 걸립니다. 디머를 낮추게 되면 2개의 독립 스트립을 위해 최소 17에서 19 밀리 암페어까지 디머가 내려가게 됩니다.

입력을 변경할 수도 있습니다. PWM 디밍 채널 하나를 아날로그에서 PWM으로 변경해 보겠습니다.

제가 PWM 듀티 팩터를 변경한 것을 스크린에서 보실 수 있습니다. LED의 밝기 변화를 확인 할 수 있습니다.

스트링 변화를 통해 전류를 확인 할 수 있습니다. 그래서 이제 아날로그 제어 스트링을 끄고 디지털 스트링에 집중해 보겠습니다.

듀티 팩터를 이렇게 매우 좁은 수준으로 까지 낮출 수 있습니다. 이제 전체 전류의 0.1%인 0.5 밀리암페어를 사용하고 있습니다.

이 시점에서 볼 수 있듯이 LED를 밝혀보면 매우 얇은 빛을 냅니다. 디밍 결과를 훨씬 더 낮추기 위해 PWM 신호의 진폭을 실제로 줄일 수 있는 방법이 있습니다.

이제 이러한 LED를 통해 흐르는 전류가 0.2 밀리암페어 이하로 떨어졌습니다. 이렇게 아주 광범위한 작동이 가능 합니다.

이제 다시 늘려 보도록 하겠습니다. 아날로그 스트링을 다시 켜 보겠습니다. 두 개의 스트링에서 아날로그 및 PWM 디밍의 독립적인 제어가 가능한 것을 볼 수 있습니다.

이상으로 FL7740 및 FL7760 벅 레귤레이터의 기능을 소개했습니다. 감사합니다.