- 討論14W高效率LED驅動器電源設計
- LED陣列和外殼應與用戶安全地隔離開
一、設計特色
1、作環境溫度高(75度)
2、高能效
3、合EU CoC/CEC 2008/能源之星2.0要求，帶載模式效率高（可達86%，要求為79.6%）；在265 VAC輸入時的空載輸入功率< 250 mW，要求為300 mW
4、滯過熱關斷保護
5、載斷開保護
6、足EN55015B傳導EMI限制，EMI裕量>8 dB微伏
二、工作原理
圖1所示為一個典型的20 V、14 W恒壓(CV)、恒流(CV)輸出的電源電路。LED陣列的光輸出量與所流經的電流量成正比。因此，LED驅動器應具有恒流輸出，而不是恒壓輸出。在本設計中，DC輸出未與AC輸入隔離，因而LED陣列和外殼應與用戶安全地隔離開來。
通過檢測電流檢測電阻R7上的壓降來實現恒流特性。并聯穩壓器IC U3與R9、R8和R8A一起來在運算放大器U2的反向輸入端生成0.07 V的精確電壓參考。達到設定電流時，R7上的電壓將超過參考電壓，這樣會使運算放大器的輸出增大。此時會正向偏置D4，驅動Q1的基極，進而將電流從U1的EN/UV引腳拉出。電容C7和電阻R11提供環路補償。使用運算放大器的限流方式使電流采樣電壓最小化，從而降低了損耗，使效率最高。
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只要EN/UV引腳拉出的電流超過115 μA，U1中的MOSFET都會以逐周期的方式被禁止（開/關控制）。通過調整使能與禁止開關周期的比例，反饋環路可以調節輸出電壓或電流。開/關控制方式同時優化了不同負載情況下的轉換器效率，使之符合能效標準。
由于環境溫度高，U1將在降低的電流限流點模式下進行工作。這樣可以提高電源的整體效率并改善其散熱性能。初級箝位（D1、VR1、C3及R3）將最大峰值漏極電壓控制在內部
MOSFET的700 V BVDSS擊穿電壓之下。電阻R23減小高頻漏感振蕩，從而降低EMI。次級側的輸出通過二極管D2、D3和C6進行整流和濾波。
三、設計要點
1、要選擇快速二極管而不能選擇超快二極管，通過恢復部分漏感能量來提高效率。
2、容C3用于改善EMI性能。
3、擇電阻R10，用于在最低輸出電壓為6 V時向U3提供1 mA的供電電流。
4、U1可選電流限流點允許對電流限流點和器件大小進行優化選擇，以適應環境溫度。例如，為了降低耗散，可以通過將C3從1μF更改為0.1 μF來在相同設計中使用TNY280GN器件。或者，在散熱性能較高的環境中，可以通過將C3從1μF更改為10μF來使用TNY278GN器件。
5、源在LED燈串電壓介于6 V至20 V之間時均可正確工作。但由于輸出電流恒定不變，燈串電壓越低，輸出功率就越低。
