符合“能源之星”固態(tài)照明標準的離線(xiàn)型LED驅動(dòng)器GreenPoint參考設計

　　設計過(guò)程

　　較高的開(kāi)關(guān)頻率可以減小變壓器尺寸，但同時(shí)會(huì )增加開(kāi)關(guān)損耗。本參考設計選擇了100 kHz版本的NCP1014作為平衡點(diǎn)。這個(gè)單片轉換器的能效預計約為75%，因此，要提供8 W輸出功率，預計需要10.6 W的輸入功率。輸入工作電壓范圍是90到265 Vac。NCP1014包含安森美半導體的動(dòng)態(tài)自供電(DSS)電路，藉減少元件數量簡(jiǎn)化了啟動(dòng)。這集成控制器的散熱考慮因素決定了最大輸出功率。電路板上的銅區域會(huì )散熱并降溫。當轉換器工作時(shí)，反激變壓器上的偏置繞組會(huì )關(guān)閉DSS，降低轉換器的功耗。較低的工作溫度使更多的電能可以提供給負載。

　　下文簡(jiǎn)單介紹本參考設計各電源段所選擇的元器件及部分相關(guān)選擇理?yè)?。詳細的設計過(guò)程參見(jiàn)安森美半導體的《用于“能源之星”LED照明應用的離線(xiàn)LED驅動(dòng)器參考設計文檔套件》，網(wǎng)址是：http://www.onsemi.cn/pub_link/Collateral/TND371-D.PDF。

　　1)電磁干擾(EMI)濾波器

　　開(kāi)關(guān)穩壓器從輸入源消耗脈沖電流。有關(guān)諧波含量的要求限制了電源輸入電流的高頻分量。通常濾波器由電容和電感組成，可以削弱不良信號。輸入線(xiàn)路上連接的電容以與輸入電壓呈90° 的異相電流導通，這種轉移電流通過(guò)位移輸入電壓與電流之間的相位降低了功率因數，故需要在濾波需求與維持高功率因數之間取得平衡。

　　根據電磁干擾的屬性及濾波器元件的復雜特性，電容C1和C2起始選擇了100 nF電容。選擇的差分電感L1用于提供L-C濾波器頻率，約為開(kāi)關(guān)頻率的1/10。所使用的電感值是：

　　實(shí)際設計中選擇的是2.7 mH電感，這是一個(gè)標準電感值?；谶@個(gè)起點(diǎn)，根據經(jīng)驗來(lái)調節濾波器以符合傳導干擾限制。電容C2增加到了220 nF，從而提供干擾限制余量。電阻R1限制浪涌電流，并在出現故障時(shí)提供易熔元件。根據應用環(huán)境的不同，可能需要熔絲來(lái)滿(mǎn)足安全要求。注意在初級總電容較小的情況下浪涌電流較小。

　　2)初級鉗位

　　二極管D5、電容C3和電阻R2組成鉗位網(wǎng)絡(luò )，控制由反激變壓器泄漏電感造成的電壓尖峰。D5應當是一個(gè)快速恢復器件，額定用于應對峰值輸入電壓及反射到變壓器初級上的輸出電壓。600 V額定電流為1 A的MURA160快速恢復二極管是D5的適宜選擇。電容C3必須吸收泄漏的能量，同時(shí)電壓只有極小的增加，1.5 nF的電容足以用于這類(lèi)低功率應用。電阻R3必須耗散泄漏的能量，但并不必須會(huì )降低能效。該電阻根據經(jīng)驗選擇47 kΩ。需要注意的是，該電阻和電容C3的額定電壓是125.5 V。

　　3)偏置電源

　　二極管D6對偏置繞組提供的電源整流。200 mA電流時(shí)額定電壓為100 V的MMBD914二極管是D6的適宜選擇。初級偏置由電容C4、電阻R3和電容C5來(lái)濾波。選擇的C5為2.2 µF，C4為0.1 µF，R3為1.5 kΩ。