Slim design of power supply unit for OLED TV by using half bridge llc resonant converter topology

Son zamanlarda teknolojinin gelişmesiyle birlikte TV alanında da farklı yapı ve özelliklere sahip televizyonlar geliştirildi. Geleneksel LED TV'lere ek olarak geliştirilen QLED, Miniled ve OLED gibi teknolojiler piyasada günden güne yaygınlaşmaya devam ediyor. OLED TV'lerin backlight yapısı olmayıp her bir piksel kendiliğinden ışıdığı için daha ince yapıda tasarım yapılmasını sağlıyor. Her bir piksel kendiliğinden ışıdığı için iyi resim kalitesi sunar ve siyahları daha siyah renkleri daha net görebilme imkanı sunar. OLED TV panelleri genel olarak 20-28V voltaj aralığında beslenirler. Günden güne artan yüksek lüminans ve nits değerleri ile daha yüksek güç tüketimlerine ihtiyaç duyulur. İnce TV tasarımı, belirli alana girebilme sınırı ile güç kartları yüksek akımda güvenilir çalışabilen ve yüksek verimlilikteki kart tasarımı ihtiyacı duyulur. Yukarıdaki parametreler düşünülerek tasarlanan güç kartında EMI filtre bloğu, interleaved PFC stage, half-bridge LLC coverter stage olmak üzere üç ana blok altında tasarlanmıştır. EMI filtre bloğu C-L-C-L-C yapıda filtre bloğu kullanılmıştır. Yüksek güçlere çıkabilmek için 390V çıkış gerilimine sahip interleaved PFC bloğu tasarlanmıştır. PFC stage için verim %95 olarak hedeflenmiştir. Half bridge LLC converter üzerinde farklı transformatör tipleri ile sıcaklık karşılaştırma yapılmıştır. EFD ve toroidal core'lar kullanarak avantaj ve dezavantajları belirlenmiştir. LLC converterda geleneksel transformatör yapısından farklı olarak ana transformatör ve kacak enduktans ayrılarak daha yüksek güc transferleri yapılmıştır. Verimi artırmak için sekonder tarafta senkron rectifier kullanılmıştır. LLC resonant converter stage verimi %96 olarak hedeflenmiştir. Güç kartı için, giriş voltaj aralığı 100VAC-270VAC arasında ve çıkış gücü 24V @16A'da 384W'dır.