为高效率大功率LED路灯做些什么?

12月 16, 2009

作者：技术行销部经理钱家法

在中国，目前LED路灯的功率段大约是100~250W,能够正确使用LED的情况下，此路灯的优点就不必再啰嗦了。那我们就说说为了实现它的优点我们能做些什么。高效率，大功率密度，高可靠性，高性价比自然就是首要的考虑因素。

对于照明，不太高的功率都已经对PFC有要求，大功率的情况下，PFC级加上DC/DC级已经成为较为通行的方法，我国的电网电压是220V，在效率和性价比的平衡下，临界导通方式PFC自然成为首选，如FAN7530、FAN6961。只需使用很少的零件。Rds(on)很低的MOSFET系列，如SupreMOS^TM，更能减少开关和导通损耗。可用在升压输出的，Vf较低的HyperFAST 2高压二极管系列也能减少其本身导通损耗。

至于后级DC/DC的拓扑，选择似乎很多，如准谐振，双管正激，有源箝位，LLC，不对称半桥（AHB）等等。驱动电源的输出通常比较高，在100W左右情况下，准谐振搭配同步整流就可实现高达92.5%的整机效率，而且Fairchild还将准谐振和临界导通方式PFC集成在一个封装里（FAN6921），周边零件更少，控制更简单。另一种更受欢迎的拓扑自然是零电压开关了，LLC和不对称半桥（AHB）都能使用非常简单的电路结构实现两个桥臂零电压工作，而使用集成漏感则进一步降低电路的复杂程度，Fairchild更提供了控制器与两个MOSFET封装在一起的高集成度方案（LLC：FSFR系列，AHB：FSFA2100），外围零件非常少，内部MOSFET的体内二极管更具有快速恢复特性，减小桥臂直通的机会，使得我们享受高效率的同时得到更高的可靠性。输出电压较高时LLC更有优势，输出电压较低时，不对称半桥（AHB）更易于实现自驱动同步整流，两者效率都可达93~94%以上。

以上的方案只用很少零件，高的集成度实现了高效率，提高了功率密度，有效减小散热，自然可靠性也得到提高。

便携医疗设备将会成为标准吗？

12月 9, 2009

作者：应用工程师Ed Suckow

医疗电子设备借助手机功能的普及而发展

远程医疗(Telehealth)、 电子医疗(E-Health) 、无线医疗(Wi-Health) 等等…便携设备已经改变了我们的生活和交流方式，而未来便携医疗电子设备也会产生同样的效应。由于基础设施发展现状所限，手机要身兼两职，成为一种无线诊断工具或许还需几年时间，但在医疗电子设备上引进某些手机功能，则会产生立竿见影的效果。本文将讨论几个值得研究的关键设计问题。

手机现在可说是无处不在，而用户都了解它的一些功能，如图像分辨率、音频保真度、插接外设和无线外设等。便携医疗设备厂家其实已经注意到这些功能，但由于IEC规范的限制，以及产品设计周期较长，要在现有的医疗设备上实现这些功能并不是件容易的事。雖然手机的功能被移植到便携医疗设备上只是時間早晚的问题，不过设计人员现在可以關注以下几个关键事项。

电源
电源是一个首要问题。众所周知，除非有一种成熟的替代方案，否则我们有好一段时间仍然得依靠电池。手机的3.7V锂离子电池的产量出现了惊人数目的增长，并且推动了集成电路产业开发新的DC/DC产品，其中包括最大输入电压为5.5V的各种集成式同步降压器件，以及众多的充电方案。我们大可把那些电压达6-9V的C123堆叠电池置之不理，因为面前还有很多集高性能和低成本优势于一体的出色的电源解决方案可供选择。

I/O
USB端口在手机中越来越重要，便携医疗设备行业也认识到采用USB端口所带来的好处。然而，增加这种端口并同时符合行业的IEC60601标准却是一件困难的事(这需要在数据引脚或物理层之后加入光耦合或磁隔离)。幸好，现在已有各种简单的电荷检测IC，可为产品增添USB电源和实现过压保护(Over Voltage Protection, OVP)。
USB设备能够最大限度地减少医疗设备的外部端口数目，并可将音频、视频和传感等信号以多路复用的方式接到一个共享连接端口上。如果急需从医疗设备上加入数据输出功能，同时又要最大限度地减小对计划流程的影响，可以考虑增加一个外接SDIO存储器端口。这是一种能够缩短产品开发周期的双赢解决方案，通过使用微控制器的一个可用端口，为用户提供一个熟悉而成熟的存储器端口。

封装
便携医疗设备每每空间有限，而鉴于手机所使用的先进封装技术已非常普及，故也可用于便携医疗产品中。市面上已有采用凸块芯片级封装(Chip Scale Packaging, CSP) 和成熟的模塑无脚封装 (MLP)、尺寸小于1×1mm的IC，例如是简单的P沟道MOSFET或新的 I2C电平转换器。当然你得了解，你的厂家是否喜欢引脚？会否考虑采用SOT-923F封装呢？

手机采用了平台概念，而医疗设备则才刚开始采用平台来缩短开发周期，并進行广泛的测试。各大医疗电子设备研讨会亦开始讨论这些课题，读者不妨留意在可見未来，半导体厂商將提供更多的产品解决方案。