CE系列高压MOSFET：专为消费类电子和照明而生（下） 测试结果, 消费类, 电子

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2. 空载损耗。图10为待机功耗（空载损耗）随输入电压变换情况，在所有输入电压范围内空载损耗都小于40mW，满足规格要求。

　　

　　图10 空载损耗随输入电压变化曲线

　　3. 传导噪声测试。图11和图12分别为输入电压为115Vac和230Vac且满载输出下输入火线和零线的传导噪声测试结果，传导噪声通过EN55022（CISPR22） Class B标准且准峰值噪声有超过8dB的裕量。

　　

　　图11 115Vac输入满载输出时火线和零线传导噪声

　　

　　图12 230Vac输入满载输出时火线和零线传导噪声

　　4. 温度测试结果，图13为85Vac输入和265Vac输入，满载输出情况下功率MOSFET IPS65R1K5CE温升测试结果。在最低和最高输入电压下功率MOSFET的壳温都小于90°C。

　　

　　图13 不同输入电压下温度测试结果

　　从以上结果可知，采用英飞凌的CE系列CoolMOS及综合解决方案设计的充电器，可以获得极佳的性能，同时由于CE系列CoolMOS成本极具竞争力，该方案也具有很高的性价比。

　　照明案例
　　接下来介绍CE系列CoolMOS产品应用于LED球泡灯驱动器的案例。
　　该LED球泡灯驱动器的主要规格如下。

　　

　　表2 LED球泡灯驱动器主要规格

　　该LED球泡灯驱动器采用反激拓扑，主控芯片为英飞凌公司的准谐振PWM控制芯片ICL8002G［4］，该芯片适合反激，Buck等不同拓扑，工作于准谐振方式，原边控制模式，集成PFC及切相调光控制以及集成多个保护功能，非常适合于可调光LED灯等应用。主控开关采用CE系列800V耐压的功率MOSFET IPD80R2K8CE［5］。由于采用了先进的控制方案，高效的转换拓扑和功率器件，该驱动器具有平滑调光曲线及很高的调光能力，超过85%的高效率，非常高的功率因数及很低的THD（谐波因数），采用紧凑的单级拓扑实现PFC及功率转换，原边高精度控制以及多个保护功能，极低的BOM成本。该驱动器原理图如下图所示。

　　

　　图14 11W LED 球泡灯驱动器原理图

　　LED球泡灯驱动器的实物图形如图15所示。

　　

　　图15 11W LED球泡灯驱动器实物图

　　实测结果如下：
　　1. 恒功率输出测试。对于LED球泡灯应用，由于LED灯的数量是固定的，因此输出电压的变化范围很小，则恒功率输出意味着输出电流也是恒定的。图16给出了该LED球泡灯驱动器输出功率及输出电流随输入电压变化情况。由测试结果可知，输出功率和输出电流随输入电压变化很小，实现恒功率和恒电流控制。

　　

　　图16 输出功率及输出电流随输入电压变化曲线

　　2. 输入波形测试。图17所示为230Vac输入，满功率输出时的输入电流和输入电压波形，测试得到功率因数约为0.93，满足规格要求。图中绿色曲线为输入电流波形，蓝色曲线为输入电压波形。

　　

　　图17 满载输出时的输入电压和电流波形

　　3. 切相波形。图18给出安装有前沿切相调光器时，该驱动器的输入电流（绿色波形），输入电压（蓝色波形）及LED电流波形（黄色波形）。对于不同的调光器，该驱动器范围不同，最大有1%～100%的调光范围（例如使用LUMEO/LICHTREGLER T10， TCL，HPM/400T等）。

　　

　　图18 安装有切相调光器时的驱动器输入电流，输入电压及LED电流波形

　　4. 系统效率测试。图19所示为LED驱动器的系统效率随输入电压变化的情况。由于采用高性能的控制IC及功率MOSFET，在整个输入电压范围内该驱动器都有很高的效率（>84%）。

　　

　　图19 LED球泡灯驱动器系统效率随输入电压变化曲线

　　5. 传导噪声测试。图20所示为该LED球泡灯驱动器两根输入线（火线与零线）在230V输入满载输出情况下的传导噪声测试，测试标准为EN55015 B限值。从波形可知，该驱动器输入传导噪声可通过EN55015 B限值标准，且约有10dB的裕量。

　　

　　图20 LED球泡灯驱动器两根输入线（火线与零线）传导噪声测试波形

　　通过以上测试可知，采用英飞凌CE系列CoolMOS及综合解决方案设计的LED驱动器，在效率，调光性，EMI等方面都有极高的性能，同样地由于CE系列CoolMOS具有竞争力的成本使得该驱动器综合成本低，在市场是具有很高的竞争力。
　　总结
　　本文通过在充电器和LED球泡灯驱动器两个应用实例，验证了英飞凌CE系列CoolMOS非常适合应用在消费类电子产品和照明产品上。基于英飞凌超级结技术使得CE系列CoolMOS性能卓越，而定位于消费类电子产品和照明产品应用又保证了CE系列CoolMOS成本具有很强的竞争力。综上所述，英飞凌科技有限公司的CE系列CoolMOS是高性能消费类电子产品和照明产品半导体最佳解决方案。