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DER-8316-13-P058
Design Example Report
标题
Chipown
基于 PN8316 的 22.4W LED 应用方案 80V280mA
输入电压：176~264V
规格
输出功率：22.4W
输出电压：80V
输出电流：280mA±3%
应用范围
照明类电源产品，吸顶灯等
文件编号
DER-8316-13-P058
特性概述：
·双面板设计，双面元器件，面积：55mm*32mm；
·输入电压：176~264Vac；
·输出功率：≤22.4W；
·拥有 LED 灯开路、短路、过温保护、外接元器件开短路保护等功能；
·拥有电流采样电阻短路保护；
·24W 输出效率：≥88%；
·填谷 PF 值：>0.8(230VAC); >0.7(176-264VAC)
内容目录
1. 电源介绍………………….………………………………………………………………………………2
2. 电源规格明细………….…………………………………………………………………..…………..…2
3. 原理图….…………………………………………………………………………………………………3
4. 电路描述……….…………………………………………………………………………………………4
5. PCB LAYOUT ...….………………………………………………………………………………………4
6. Bill of Materials…………………………………………………………………………………………. .5
7. 变压器规格…………………………………………………………………………...................………..6
8. 电源工作情况和波形 ……………………………………………………………..…………………….7
9． EFT、浪涌测试……………………………………………………………………………..…………..14
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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
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1. 电源介绍
该报告提供了一种基于 PN8316 80V/280mA 单路输出开关电源。系统工作在准谐振模式来实现高效率和
低 EMI 的应用。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
176
230
264
Vac
60Hz
输出电压
Vout
28
80
84
V
输出电流
Iout
270
280
290
mA
输出功率
Pout
效
率
工作环境
22.4
η
88
Tamb
0
W
％
25
80
CV=80V
℃
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3．电源原理图：
Note: 具体参数以 BOM 为准
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4．
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电路描述
电路图中R3、R4为FB分压电阻，可通过辅助绕组采样出的电压，等比例调节R3、R4可实现LED输出
开环电压值, FB过电压保护点约为3.3V.
当 PN8316 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；
该驱动具有 LED 短路、开路保护功能，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 为普通单面板工艺，单面元器件，铜厚 1OZ，基材为 FR-4。PCB 长 55mm，宽 32mm，厚 1.6mm。污
染等级符合 CLASS2。
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6．
序号
Bill of Materials
元件标号
1
C1
2
C2
3
C3
4
D1
5
D2
6
D3
7
D4
8
D5
9
D6
10
F1
11
R1
12
R2
13
R3
14
R4
15
R5
16
R6
17
18
T1
U1
元件名称
电解电容
电解电容
电解电容
普通二极管
普通二极管
普通二极管
普通二极管
快速二极管
快速二极管
保险丝
插件电阻
插件电阻
插件电阻
插件电阻
插件电阻
插件电阻
元件型号
封装尺寸
数量
10uF/400V
10*20mm
1
4.7uF/50V
6*11mm
1
10uF/200V
8*11mm
1
1N4007
DO-15
1
1N4007
DO-15
1
1N4007
DO-15
1
1N4007
DO-15
1
SF28
DO-15
1
FR107
DO-15
1
P=10mm
1
1.8R 1%
1/4W
1
2R 1%
1/4W
1
47K
1/4W
1
2M
1/4W
1
1M
1/4W
1
47K
1/4W
1
EE-13
DIP-7
1
1
2A/250V
变压器
EE13 式 5+5, 1.6mH
IC
PN8316
备注
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7．
变压器规格
一，绕线结构及视图 （ 磁芯：EE13； 材质：PC40）
骨架图 立式 5+5
Positive
10
N1
1
--“START”
二、线包制作工序
工序
N1
漆包线规格
Φ 0.25mm×1P
2UEW-N
圈数
起点—终点
绕法
绝缘胶带
210Ts
1——10
密绕 8 层
2Ts
备注：
1） 浸漆。
2） Pin1 到 Pin10 间的感量为 1.7mH ±7%（1KHz，1V）
；
3） 气隙一定要磨磁芯中柱，不能垫气隙。
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8．
电源输入输出特性和工作波形
1) Input power when LED open
Input Power
176V
200V
230V
264V
Pin(W)
0.07
0.073
0.089
0.092
0.11
0.09
0.07
Pin(W)
0.05
0.03
0.01
176V
200V
230V
264V
2) Input power when LED short
Input Power
176V
200V
230V
264V
Pin(W)
0.049
0.045
0.049
0.069
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
Pin(W)
0.03
0.02
0.01
0
176V
200V
230V
264V
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3) 线性调整率&负载调整率
输出电流(mA)
带载（Vo)
线性调整率
176Vac
200Vac
230Vac
264Vac
84
280.7
281.2
280.4
280.8
±0.14%
80
280.9
281.3
280.8
280.8
±0.08%
70
281.5
281.7
281.7
281.7
±0.03%
56
282.3
283.8
282.9
283
±0.26%
42
283.1
283.6
284.1
284
±0.17%
28
283.3
283.9
284.4
284.3
±0.19%
负载调整率
±0.46%
±0.47%
±0.70%
±0.61%
输出电流VS输出电压
284
输出电流I o ( m A )
282
280
278
276
176Vac
200Vac
274
272
230Vac
264Vac
270
84
80
70
56
42
28
输出电压V o ( V )
输出电流Io(mA)
输出电流VS输入电压
284
282
280
278
276
274
272
270
带载84V
带载80V
带载70V
带载56V
带载42V
带载28V
176
200
230
264
输入电压Vin(Vac)
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4) 效率
Note: 用电子负载CV模式模拟LED负载
效率(%)
带载（Vo)
176Vac
200Vac
230Vac
264Vac
84
93.23
93.62
93.84
93.64
80
93.32
93.77
92.75
93.29
70
93.08
93.23
93.19
92.84
56
92.29
92.89
92.59
92.19
42
91.11
91.20
91.29
91.05
28
89.03
88.72
88.97
88.16
输出电流V S 输入电压
95.00
效率（%）
90.00
85.00
带载84V
带载80V
带载70V
带载56V
80.00
带载42V
带载28V
75.00
70.00
176
200
230
264
输入电压Vin(Vac)
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7) Startup
Figure 1. VIN = 176VAC, startup
Figure 2. VIN = 264VAC, startup
Drain- CH1
100V/div
Drain- CH1
100V/div
VDD-CH2
5V/div
VDD-CH2
5V/div
Vo-CH3
50V/div
Vo-CH3
50V/div
Io- CH4
500mA/div
Io- CH4
500mA/div
10ms/div(20us/div zoom1)
10ms/div(20us/div zoom1)
8) Power off
Figure 3. VIN = 176VAC, power off
Figure 4. VIN = 264VAC, power off
Drain- CH1
100V/div
Drain- CH1
100V/div
VDD-CH2
5V/div
VDD-CH2
5V/div
Vo-CH3
50V/div
Vo-CH3
50V/div
Io- CH4
500mA/div
Io- CH4
500mA/div
500ms/div
500ms/div
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9) Operating waveforms
Figure 5. VIN = 176VAC
Figure 6. VIN = 264VAC
Drain- CH1
100V/div
Drain- CH1
100V/div
VDD-CH2
5V/div
VDD-CH2
5V/div
Vo-CH3
50V/div
Vo-CH3
50V/div
Io- CH4
500mA/div
Io- CH4
500mA/div
10ms/div(10us/div zoom1)
10ms/div(10us/div zoom1)
10 )Ripple & Noise
Figure 7. VIN = 176VAC
Figure 8. VIN = 264VAC
Vo- CH3
2V/div
Vo- CH3
Io- CH4
500mA/div
Io- CH4
5ms/div
2V/div
500mA/div
5ms/div
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11) LED Short Protection
Figure 9. VIN = 176VAC
Figure 10. VIN = 264VAC
Drain- CH1
100V/div
Drain- CH1
200V/div
VDD-CH2
5V/div
VDD-CH2
5V/div
Vo-CH3
50V/div
Vo-CH3
50V/div
Io- CH4
500mA/div
Io- CH4
500mA/div
200ms/div(2ms/div zoom1)
200ms/div(1ms/div zoom1)
12) LED Open Protection
Figure 11. VIN = 176VAC
Figure 12. VIN = 264VAC
Drain- CH1
100V/div
Drain- CH1
100V/div
VDD-CH2
5V/div
VDD-CH2
5V/div
Vo-CH3
50V/div
Vo-CH3
50V/div
Io- CH4
500mA/div
Io- CH4
500mA/div
50ms/div(50us/div zoom1)
50ms/div(50us/div zoom1)
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8． 温度特性
测试条件：176-264Vac
CH2
CH3
输 入 电 压 PCB 温度 变 压 器
（Vac）
℃
线包℃
176
87.5
106.4
200
87.3
107.9
230
87.2
109.9
264
87.6
112.2
带 25 颗灯串联，灯电压约 80V 280mA
CH4
CH6
CH7
CH8
磁
输 出 电 解 输 入 电 解 IC℃
芯℃
电容℃
电容℃
101.1 86.9
91.4
116.4
101.5 87.4
90.4
114.6
103.1 88
89.3
113.6
104.7 88.5
89.5
113.7
CH9
输出二极
管℃
94.2
95
95.9
96.9
CH10
环
温℃
78.2
78.5
78.4
78.8
176Vac 温升曲线
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9．电源安规测试
1) EFT Test
Electrical Fast Transient/Burst Measurement Results
Test Site
TR2
Temperature
26C
EUT:
80V280mA
Humidity :
48%RH
M/N:
Barometric Pressure
101.3kPa
S/N:
Input Voltage:
230V,50Hz
Test Mode:
Normal operation
Standard:
EN 55024: 1998+A1: 2001+A2: 2003, IEC 61000-4-4: 2004
Measurement
Equipment:
Immunity Test System (M/N: EMCPro) (Cali. Due Date: 2012.04.23)
CCL (M/N: CCL) (Cali. Due Date: 2012.04.23)
Input a.c. power ports (Tr/Th: 5/50ns, Repetition Frequency: 5kHz)
Inject
Line
Polarity
Test Level Test Duration Inject Performance Test Result
Result Observation
(kV)
(second)
Method criterion
criterion
L
+
1
60
Direct
B
A
Pass
Note
L
N
N
L+N
+
+
1
1
1
1
60
60
60
60
Direct
Direct
Direct
Direct
B
B
B
B
A
A
A
A
Pass
Pass
Pass
Pass
Note
Note
Note
Note
L+N
-
1
60
Direct
B
A
Pass
Note
Input a.c. power ports (Tr/Th: 5/50ns, Repetition Frequency: 100kHz)
Inject
Line
Polarity
Test Level Test Duration Inject Performance Test Result
Result Observation
(kV)
(second)
Method criterion
criterion
L
+
1
60
Direct
B
A
Pass
Note
L
-
1
60
Direct
B
A
Pass
Note
N
+
1
60
Direct
B
A
Pass
Note
N
-
1
60
Direct
B
A
Pass
Note
L+N
+
1
60
Direct
B
A
Pass
Note
L+N
-
1
60
Direct
B
A
Pass
Note
Note： There was no change compared with initial operation during the test.
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2） Surge Test
Surge Immunity Test Results
Test Site
TR1
Temperature
26C
EUT:
80V280mA
Humidity :
48%RH
M/N:
Barometric Pressure
101.3kPa
S/N:
Input Voltage:
230 V, 50 Hz
Standard:
Measuremen
t Equipment:
EN 55024:2010; IEC 61000-4-5:2005
Immunity Test System (M/N: EMCPro) (Cali. Due Date: 2012.04.23)
Coupler/Decoupler Telecom Line (M/N: CM-TELCD) (Cali. Due Date: N/A)
Coupler/Decoupler Signal Line (M/N: CM-I/OCD (Cali. Due Date: N/A)
Input a.c. power ports [Tr/Th: 1.2/50us (8/20us)]
Inject
Line
Polarit Angle Test Level Test Interval Performance Test Result
Result
y
(degree)
(kV)
(second)
criterion
criterion
Observation
L+N
+
0
0.5
60
B
A
Pass
Note1
L+N
-
0
0.5
60
B
A
Pass
Note1
L+N
+
90
0.5
60
B
A
Pass
Note1
L+N
-
90
0.5
60
B
A
Pass
Note1
L+N
+
180
0.5
60
B
A
Pass
Note1
L+N
-
180
0.5
60
B
A
Pass
Note1
L+N
+
270
0.5
60
B
A
Pass
Note1
L+N
-
270
0.5
60
B
A
Pass
Note1
Note1: There was no change operated with initial operating during the test.
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