DI-186参考设计LinkSwitch-II

DI-186参考设计
LinkSwitch-II
®
高能效、低成本、非隔离350 mA、12 V LED驱动器
应用
器件
输出功率
输入电压
输出电压
拓扑结构
LED驱动器
LNK605DG
4.2 W
85 – 265 VAC
12 V
抽头降压
设计特色
采用这种拓扑结构的转换器与隔离反激式转换器相比,其PCB尺
• 精确的初级侧恒压/恒流控制器(CV/CC)省去了光耦器和所有
寸更小、电感磁芯尺寸更小、效率更高(最差负载条件下为
次级侧CV/CC控制电路
80%)。由于产生的共模噪声更少,因此可简化EMI滤波设计。
• 无需电流检测电阻,即可达到最高效率
这种拓扑结构通常需要在初级侧使用一个箝位电路。不过,由于
• 使用元件少、低成本的解决方案(16个元件)
U1中集成了700 V MOSFET,因此可以省去箝位电路。
• 自动重启动用于输出短路和开环保护
• 极高能效
集成电路U1内含功率开关器件(700 V MOSFET)、振荡器、高度集
• 在整个输入电压范围内满载效率均大于80%
成的CC/CV控制引擎以及启动和保护功能。MOSFET能够为包括
• 在265 VAC输入情况下,空载功耗<200 mW
输入浪涌在内的通用输入AC应用提供充足的电压裕量。
• 轻松满足EN55015和CISPR-22 B级EMI标准
• 满足能源之星对于固态照明(SSL)产品的要求
二极管D3、D4、D5和D6对AC输入进行整流,然后大容量电容
• 绿色封装:无卤素和符合RoHS
C4和C5则对经整流的AC进行滤波。电感L1与C4和C5一起组成一
个π形滤波器,对差模传导EMI噪声进行衰减。这种设计能够轻松
工作原理
图1是使用LinkSwitch-II器件LNK605DG设计的通用输入12 V, 350 mA
满足EN55015 B级传导EMI要求,且裕量为10 dB。可熔防火电
恒压/恒流LED驱动器电源的电路图,它采用抽头电感非隔离降
阻RF1提供严重故障保护。
压转换器结构。
U1内的开关导通后,电流将增大并流经负载和电感。电容C1对负
抽头降压拓扑结构非常适合设计输入电压与输出电压比值较高的
载电流进行滤波,这样省去了开关元件。二极管D1因反向偏置而
转换器:它可以对输出提供电流倍增,从而能够在要求输出电流
无法导通。电流继续增大,直至达到U1的电流限流点。一旦电流
是器件流限的两倍多的应用中使用这种新的降压拓扑结构。
达到该限流点,开关将关断。
图 1. 使用LNK605DG设计的4.2 W LED驱动器
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September 2008
开关关断后,贮存在电感(T1)中的能量会产生电流并流入输出部分:
设计要点
(引脚8 – 引脚7)。输出绕组中的电流以4.6的因数(圈数比)
• 选择T1的圈数比(4.6),确保本电路在低输入电压(85 VAC)条件下
突增,从输出绕组流经续流二极管D1,最后流到负载。由于漏感
以非连续模式(DCM)进行工作,D1的导通时间至少为4.5 μs。
(电感两个部分之间)值比较小,因此无需使用箝位电路来限制
• 反馈电阻R1和R2应具有1%的容差值,有助于将额定输出电压
峰值漏极电压。通常这会耗散漏感能量,但在本设计中,电感绕组
和恒流调节阈值严格控制在中心位置。
内的电容量和MOSFET电感量(在每个开关周期放电)是充足的。
• RF1充当保险丝:确保其额定值能够在电源首次与AC连接时耐
LED由恒流驱动,因此U1在正常工作期间以恒流模式工作。在恒
• 假负载电阻R4在故障条件下(如负载断开)维持输出电压。
受瞬态耗散。使用绕线式电阻或超大号电阻。
流模式下,开关频率根据输出电压(在引脚5和6检测)进行调
节,以保持负载电流恒定。
70
出过压保护。
QP
60
AV
50
80
75
40
dBMV
PI-5152-051908
85
Efficiency (%)
PI-5153-051908
80
恒压特性可以在任何LED发生开路故障或负载断开时自动提供输
30
20
10
70
0
65
-10
60
-20
0.15
1.0
10.0
70.0
MHz
55
图 3. 在230 VAC输入条件下EN55015 B标准的传导EMI结果(输出RTN浮动)
50
85
115
145
175
205
Input Voltage (VAC)
图 2. 满载效率随输入电压的变化
235
265
变压器参数
磁芯材料
PC44, gapped for AL of 86.3 nH/t²
骨架
Horizontal, 8 pins, EE10
绕组详情
Main Inductor: 97T, 34 AWG
Tap Inductor: 27T, 27 AWG
Feedback: 27T, 33 AWG
绕组顺序
Main Inductor (4–1), Tap Inductor (8–7),
Feedback (6–5)
总电感量
1.32 mH, ±10%
谐振频率
1.1 MHz (minimum)
漏感
N/A
表 1. 变压器参数。(AWG = 美国线规,TIW = 三层绝缘线)
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09/08
DI-186