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DER-8326-13-P062
Design Example Report
标题
Chipown
基于 PN8326 的 12W LED 应用方案 42V290mA
输入电压：90~265V 全电压
规格
输出功率：12W
输出电压：42V
输出电流：290mA±5%
应用范围
LED 平板灯、吸顶灯、筒灯等外置电源
文件编号
DER-8326-13-P062
特性概述：
·单面板工艺，单面元器件，面积：67*27.5mm；
·输入电压：90~265Vac 电压范围；
·输出功率：12W；
·拥有 LED 灯开路、短路、过温保护等功能；
·拥有电流采样电阻短路保护；
·输出效率：≥80%；
内容目录
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
电源介绍………………….………………………………………………………………………………2
电源规格明细………….…………………………………………………………………..…………..…2
原理图….…………………………………………………………………………………………………3
电路描述……….…………………………………………………………………………………………4
PCB LAYOUT ...….………………………………………………………………………………………4
Bill Of Materials…………………………………………………………………………………………. .5
变压器规格…………………………………………………………………………...................………..6
电源工作情况和波形 ……………………………………………………………..…………………….9
EFT 和 Common Surge 测试……………………………………………………..…………………….14
温度特性 ………………………………………………………………………..…………………….14
附件 1 ……………………………………………………………………………..…………………….15
附件 2 ………………………………………………………………………………..…………………….16
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中国无锡新区 长江路 21－1 号 8 楼
8/F Chuangyuan Hall, 21-1 Changjiang Road, New Destrict, Wuxi, 214028, P.R.China
中国苏州工业园区 林泉街 399 号 1 号楼 3 楼 3/F Building 1, 399 Linquani Road, Industrial Park, Suzhou, 215123, P.R.China
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Chipown
Design Example Report
1. 电源介绍
该报告提供了一种基于 PN8326 的 42V/290mA 单路输出开关电源。芯片集成度高，BOM 器件个数少，具
有 LED 灯开路、短路、过温保护等功能；
该报告包含了原理图，电源输入输出规格，BOM 表，变压器参数和 PCB LAYOUT 等数据表单。
以下为该电源的实物图片：
2．电源规格明细
最大输入输出电气特性：
项目描述
标号
Min
Typ
Max
Unit
备注
输入电压
Vin
90
230
264
V
50/60Hz
输出电压
Vout
24
42
V
输出电流
Iout
276
304
mA
输出功率
Pout
12
W
效
率
工作环境
η
80
Tamb
0
290
％
25
75
℃
外部环境
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3．电源原理图
N
5
GND
R4
LED+
R7
8
FB
NC
VDD
CS
EC4
D6
PN8326
EC1
2.2Ω/0.5W
FR1
L
NC
SW
U1
SW
1
D1~D4
R1 R2 EC2
EC3
4
R5
T1
R6
C4
C1
R3
D5
Note: 具体参数以 BOM 为准
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EC5
LED-
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4．
Chipown
电路描述
电路图中R4、R5、R6为反馈分压电阻，可间接采样出的电压，LED开路时，输出电压会很高，调整
R4与R5、R6的比例，可调节LED开路时的输出电压；
等比例调节R4、R5、R6可改善Io的线性调整率；
当 PN8326 本体温度太高时，其内置的 OTP 保护功能会及时启动，以保护整个系统；
当 LED 发生短路或开路时，系统将进入打嗝模式直到短路状态消除。
5．
PCB
LAYOUT
PCB 为普通双面板工艺，双面元器件，铜厚 1OZ，板厚 1.6mm，基材为 FR-4。PCB 长 67mm，宽 27.5mm，
厚 1mm。污染等级符合 CLASS2。
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6．
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Chipown
Bill of Materials
元件标号 元件名称
EC1
EC2
EC3
C1
D1
D2
D3
D4
D5
D6
FR1
T1
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
U1
元件型号
电解电容 400V/10uF
50V/2.2uF
50V/47uF
瓷片电容 1KV/1.0nF
二极管
1N4007
1N4007
1N4007
1N4007
FR107
SF26
保险电阻 2.2Ω /0.5W
变压器
EE19
电阻
1.2Ω
3.0Ω
150KΩ
13KΩ
150KΩ
200KΩ
75KΩ
IC
PN8326
封装尺寸
数量
备注
Φ 10*16
Φ 5*11
Φ 8*12
DIP 脚距 5.0mm
DIP DO-41
DIP DO-41
DIP DO-41
DIP DO-41
DIP DO-41
DIP DO-41
DIP 1/2W
卧式 4+4
DIP 1/4W
DIP 1/4W
DIP 1/4W
DIP 1/4W
DIP 1/4W
DIP 1/4W
DIP 1/4W
DIP-7
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Low ESR
Low ESR
Low ESR
线绕电阻
1%
1%
1%
1%
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7．
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变压器规格（EE19 卧式）
7.1 骨架尺寸：
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7.2 线路图：
正面
1
5
N1 2UEW 0.27*1*114
N2 2UEW 0.27*1*57
8
4
同名端
铁氟龙绝缘套管
7.3 绕法示意图：
8
5 N2
1
N1
4
变压器骨架绕线柱
绝缘胶带
起绕点
7.4 绕组结构：
Winding
No.
Margin
Tape
Pin
Wire&Wire
Copper
Turns
Tape
Layer
Tube
Winding
Tape
组别
挡墙
脚位
线径&股数
圈数
胶带层数
套管
绕线方式
N1
N.A.
4～1
2UEW0.27*1
114
2
Add
密绕四层
N2
N.A.
8～5
2UEW0.27*1
57
2
Add
密绕二层
备注：
1.
2.
3.
4.
剪掉 Pin2，3,6，7；
所有进出线无交叉；
电感的调整需磨磁芯中柱，不能垫磁芯两边；
含浸；
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7.5 电气特性：
Test Item
Test Location
Test Condition
Test Spec.
测试项目
测试位置
测试条件
测试规格
Primart
Inductance
1～4
10KHz，1V
1.30mH
1～4
10KHz，1V
次级全部短路
＜50uH
电感
Leakage
Inductance
漏感
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8．
电源输入输出特性和工作波形
备注：效率，待机，调整率等的测试时用电子负载CV模式模拟LED；
波形测试时，输出负载采用12颗1W LED灯珠串联，灯串电压约37V；
1) Input power when LED open
Input Power
Pin(W)
90V
0.056
115V
0.062
230V
0.095
265V
0.112
LED开路功耗
Pin(W)
0.200
0.150
0.100
LED开路功耗
0.050
0.000
90
115
230
265
Vin(Vac)
2) Input power when LED short
Input Power
90V
115V
230V
265V
Pin(W)
0.028
0.035
0.84
0.123
LED短路输入功耗
Pin(W)
0.200
0.150
0.100
LED短路输入功耗
0.050
0.000
90
115
230
265
Vin(Vac)
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3) 调整率
输出电压
42V
40V
36V
32V
28V
24V
差异
（mA)
Max-Min
负载调整
率
输出电流(mA)
115Vac
230Vac
289.50
287.30
289.60
283.50
283.40
281.80
282.60
281.00
282.20
281.00
282.20
281.30
90Vac
264.00
268.80
275.50
280.70
282.50
282.10
差异（mA)
265Vac
286.50
284.80
281.60
280.60
280.60
280.80
18.50
7.40
6.30
5.90
±3.18%
±1.27%
±1.08%
±1.01%
负载调整率
Max-Min
25.50
20.80
7.90
2.00
1.90
1.40
±4.39%
±3.58%
±1.36%
±0.34%
±0.32%
±0.24%
备注：若输入滤波电容400V/10uF增大，则调整率会更好！
4) Efficiency
Note: 用电子负载CV模式模拟LED负载
带载（Vo)
42V
40V
36V
32V
28V
24V
效率
90Vac
82.26%
82.64%
82.72%
82.94%
82.74%
82.36%
115Vac
85.09%
84.99%
85.23%
85.07%
84.78%
84.24%
230Vac
86.31%
85.84%
85.97%
86.05%
84.97%
84.81%
265Vac
85.58%
85.46%
85.19%
85.68%
85.21%
83.72%
效率
95.00%
CV=42V
CV=32V
CV=28V
CV=24V
CV=40V
CV=36V
效率
90.00%
85.00%
80.00%
75.00%
90Vac
115Vac
230Vac
264Vac
Vin
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5) Startup
Figure 1. VIN = 90 VAC, startup
Vo
–CH1
trace
Vds –CH3 trace
Io
– CH4
trace
Figure 2. VIN = 264 VAC, startup
–CH1
10V/div
Vo
100V/div
Vds –CH3 trace
100mA/div
Io
– CH4
trace
trace
200ms/Zoom 10mS
10V/div
100V/div
100mA/div
200ms/Zoom 10mS
6) Power off
Figure 3. VIN = 90 VAC, Power off
Vo
–CH1
trace
Vds –CH3 trace
Io
– CH4
trace
Figure 4. VIN = 264 VAC, Power off
–CH1
10V/div
Vo
100V/div
Vds –CH3 trace
100mA/div
Io
10ms/Zoom 2mS
– CH4
trace
trace
10V/div
100V/div
100mA/div
10ms/Zoom 2mS
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7) Operating waveforms
Figure 5. VIN = 90 VAC, Operating Waveform
Vo
–CH1
trace
Vds –CH3 trace
Io
– CH4
trace
Figure 6. VIN = 264 VAC, Operating Waveform
–CH1
10V/div
Vo
100V/div
Vds –CH3 trace
100mA/div
Io
– CH4
trace
trace
5ms/Zoom 50uS
10V/div
100V/div
100mA/div
5ms/Zoom 50uS
8) LED Open Protection
Figure 7. VIN = 90 VAC, LED Open
Vo
–CH1
trace
Vds –CH3 trace
Io
– CH4
trace
Figure 8. VIN = 264 VAC, LED Open
–CH1
10V/div
Vo
100V/div
Vds –CH3 trace
100mA/div
Io
100ms/Zoom 5mS
– CH4
trace
trace
10V/div
100V/div
100mA/div
100ms/Zoom 5mS
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9) LED Short Protection
Figure 9. VIN = 90 VAC, LED Short
Vo
–CH1
trace
Vds –CH3 trace
Io
– CH4
trace
Figure 10. VIN = 264 VAC, LED Short
–CH1
10V/div
Vo
100V/div
Vds –CH3 trace
500mA/div
Io
100ms/Zoom 5mS
– CH4
trace
trace
10V/div
100V/div
500mA/div
100ms/Zoom 5mS
9) Vr of Output Rectifier Diode
Figure 11. VIN = 264 VAC, 12*1W LED
Vr
–CH3 trace
50V/div
5ms/Zoom 50uS
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9．
EFT 和 Common Surge 测试
测试条件：Vin=230Vac
负载：12*1W LED
项目
EFT
Common Surge
测试条件
5KHz
1KV
100KHz
500V
测试结果
Pass
Pass
Pass
备注
10． 温度特性
75℃环境温度下，密闭无风环境，IC 表面最高超过 130℃，极易触发 OTP 保护。
温度（℃）
Io（mA)
温度稳定之后 环境 IC PN8326 变压器 EE19 输出二极管 输出电解
90
270.0
75.2
131.8
112.7
109.4
92.4
115
273.6
74.9
118.4
111.3
108.7
91.6
230
272.7
74.8
114.2
111.5
108.6
91.5
265
272.8
75.0
116.9
112.5
109.0
91.8
备注 1：高温下 Io 下降约 20mA；
备注 2：由于没有合适的外壳，温升测试时采用的外壳较大，内部空间为 80*50*28mm；
Vin（Vac）
室温，敞开环境，温度测试结果如下：
温度（℃）
Io（mA)
Vin（Vac）
温度稳定之后
环境 IC PN8326 变压器 EE19 输出二极管 输出电解
90
289.6
23.7
57.8
53.3
52.9
39.4
115
297.7
23.7
51.6
53.8
54.0
39.0
230
295.6
23.1
48.4
55.2
51.4
39.3
265
294.5
23.7
50.8
54.8
53.9
39.3
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11． 附件 1 ：IC 封装图
PN8326 封装和脚位配置图：
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12． 附件 2：LIS8514 的主要性能对比测试(基于 42V290mA 的 LED 系统板)
LIS8514 与 PN8326 基于 42V290mA 的 LED 系统板比较：
1、 PN8326 可靠性更好：输出 LED 开路时的输出电压峰值低于 50V，输出可采用 50V 耐压的电容；
而 LIS8514 在 LED 开路时输出峰值电压大于 50V，所以要么采用 50V 耐压电容，但存在可靠性
风险，要么采用 50V 以上耐压电容，则成本更高；
2、 PN8326 系统板满载无声音：PN8326 系统在变压器含浸之后听不到声音，LIS 系统板声音虽然很
小，但还是有一点声音；
3、 PN8326 系统成本更低：PN8326 系统的变压器采用两个绕组（变压器顺绕），成本低；而 LIS8514
系统板的变压器采用的是 3 个绕组（变压器夹绕）；
4、 PN8326 恒流精度更高： PN8326 调整率<±5%, PN8326 的线性调整率>±6%,LIS8514 的>±7%。
5、 PN8326 系统启动时间更快：PN8326 系统启动时间在全电压范围均低于 100mS。LIS8514 系统在
高压 265V 输入时也大于 500mS，低压 90V 输入时也接近 1500mS；
6、 PN8326 系统 EFT 性能更优异：PN8326 系统板通过 EFT 1KV 测试，而 LIS8514 系统在测试时
LED 会先灭在亮，不停的闪烁；
7、 LIS8514 的效率较高：有以下几点原因：a、LIS8514 系统的变压器采用三明治绕制；
b、LIS8514 无反馈电阻，且其启动电阻是兆欧级别的，
损耗相对较小；
c、LIS8514 的 Rdson 为 4.0Ω ，PN8326 为 4.5Ω ；
8、 LIS8514 的温升较低：在室温下敞开环境下两者的温升结果相当，最高温度都不超过 60℃；
在 75℃密闭无风环境下，PN8326 的温度比 LIS8514 高 10℃，且已触发 OTP；
有以下几点原因： a、LIS8514 系统板效率较高；
b、LIS8514 系统板为双面板，单面元件，在 PCB 的
顶层和底层都有很大一片铜箔，以供散热；
c、LIS8514 的 5,6,7,8 脚都可以连接在一起，以供散热；
1) Input power when LED open
Input Power
Pin(W)
90V
0.084
115V
0.138
230V
0.154
265V
0.172
LED开路功耗
Pin(W)
0.200
0.150
0.100
LED开路功耗
0.050
0.000
90
115
230
265
Vin(Vac)
LED 开路待机功耗略大于 PN8326 系统板；
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2) Input power when LED short
Input Power
90V
115V
230V
265V
Pin(W)
0.039
0.072
0.157
0.195
LED短路输入功耗
Pin(W)
0.200
0.150
0.100
LED短路输入功耗
0.050
0.000
90
115
230
265
Vin(Vac)
LED 短路功耗略大于 PN8326 系统板；
3) 调整率
输出电压
42V
40V
36V
32V
28V
24V
差异
（mA)
Max-Min
负载调整
率
90Vac
229.90
236.30
251.60
266.70
271.20
272.70
输出电流(mA)
115Vac
230Vac
266.50
266.30
266.70
263.20
269.30
270.20
270.90
271.40
272.50
272.60
273.80
273.30
264Vac
265.60
263.10
270.10
271.20
272.20
273.10
42.80
7.30
10.10
10.00
±7.37%
±1.25%
±1.74%
±1.72%
差异（mA)
Max-Min
36.60
30.40
18.60
4.70
1.40
1.10
负载调整率
±6.31%
±5.24%
±3.2%
±0.81%
±0.24%
±0.18%
调整率比PN8326差，特别是在90Vac输入时；若不计90Vac输入的数据，则调整率相当；
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4) Efficiency
Note: 用电子负载CV模式模拟LED负载
带载（Vo)
42V
40V
36V
32V
28V
24V
效率
90Vac
85.15%
85.31%
85.29%
85.00%
84.94%
84.67%
115Vac
87.24%
87.30%
87.34%
87.04%
87.00%
86.12%
230Vac
88.42%
88.32%
88.03%
87.73%
87.73%
86.88%
264Vac
87.91%
87.55%
88.08%
87.13%
87.20%
86.24%
效率
95.00%
CV=42V
CV=32V
CV=28V
CV=24V
CV=40V
CV=36V
效率
90.00%
85.00%
80.00%
75.00%
90Vac
115Vac
230Vac
264Vac
Vin
LIS8514的效率更高，是由于a、变压器采用三明治绕制；
b、LIS8514没有FB反馈电阻，而且其启动电阻为兆欧姆级别；PN8326虽
然没有启动电阻，但是反馈电阻只有300多KΩ ，损耗更大；
c、LIS8514的Rdson为4Ω ，PN8326为4.5Ω ；
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5) Startup
Figure 12. VIN = 90 VAC, Startup
Figure 13. VIN = 264 VAC, Startup
Vo
–CH1
trace
10V/div
Vo
–CH1
trace
10V/div
Vds
–CH3
trace
100V/div
Vds –CH3
trace
100V/div
Io
– CH4
trace
100mA/div
Io
– CH4
trace
100mA/div
200ms/Zoom 10mS
200ms/Zoom 10mS
注：LIS8514 系统的启动时间 90Vac 时约 1419mS，265Vac 时约 535mS；
6) LED Open Protection
Figure 12. VIN = 90 VAC, LED Open
Figure 13. VIN = 264 VAC, LED Open
Vo
–CH1
trace
10V/div
Vo
–CH1
trace
10V/div
Vds
–CH3
trace
100V/div
Vds –CH3
trace
100V/div
Io
– CH4
trace
100mA/div
Io
– CH4
trace
100mA/div
500ms/Zoom 20mS
500ms/Zoom 20mS
注：输出 LED 开路时，LIS8514 系统的最大输出电压为 90Vac 时约 54.4V，265Vac 时约 56.6V；
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7) 温度特性
75℃环境温度，密闭无风环境，测试结果如下：
Vin（Vac）
90
115
230
265
Io（mA)
温度稳定之后
264.0
269.3
270.9
271.5
环境
74.9
75.2
75.0
75.4
温度（℃）
IC LIS8514 变压器 EE19 输出二极管 输出电解
115.4
108.8
105.1
97.8
108.7
106.5
104.4
96.7
104.8
107.5
104.2
97.4
106.3
109.2
108.4
98.5
备注 1：高温下 Io 几乎没有降低；
备注 2：由于没有合适的外壳，温升测试时采用的外壳较大，内部空间为 80*50*28mm；
备注 3：LIS8514 系统板效率较高，且 PCB 为双面板，单面元件，在 PCB 的顶层和底层都有很大
一片铜箔，以供散热，面积大于 150mm2；
备注 4：LIS8514 的 5,6,7,8 都可以接到一起，以供散热；
室温，敞开环境，温度测试结果如下：
Io（mA)
Vin（Vac） 温度稳定之
后
90
115
230
265
265.0
269.5
269.7
269.4
温度（℃）
环境
IC PN8326
变压器 EE19
输出二极管
输出电解
22.4
22.9
23.6
23.4
55.3
51.5
49.2
49.3
51.3
51.5
53.2
54.5
46.3
47.3
48.7
44.8
41.3
41.8
43.5
41.2
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