LED光源作為一種新型綠色光源，由於其具有耗電量低
、壽命長、反應速度快、高效節能等優點

，已被越來越廣泛的應用。在同樣亮度下，LED光源耗電量僅為普通白熾燈的十分之一，而壽命卻可以延長100倍。但其壽命很大程度上決定於驅動電源
，因此一種可靠的、轉換效率高的
、壽命長的LED驅動電源對於LED光源至關重要。

 

 

本設計采用TNY279電源芯片作為開關電源的控製芯片，TNY279電源芯片在一個器件上集成了一個700V高壓MOSFET開關和一個電源控製器
，與普通的PWM控製器不同，它使用簡單的開/關控製方式來穩定輸出電壓。控製器包括一個振蕩器、使能電路、限流狀態調節器
、5.8V穩壓器、欠電壓即過電壓電路

、限流選擇電路

、過熱保護、電流限流保護、前沿消隱電路。該芯片具有自動重啟、自動調整開關周期導通時間及頻率抖動等功能。

 

 

電源的核心部分采用反激式變換器，結構簡單，易於實現。整體設計電路圖如圖1.

 

 

圖1：電源整體設計電路

 

2.1輸入整流濾波電路

 

考慮到成本
、體(ti)積(ji)等(deng)因(yin)素(su)，改(gai)善(shan)諧(xie)波(bo)采(cai)用(yong)無(wu)源(yuan)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)校(xiao)正(zheng)電(dian)路(lu)，主(zhu)要(yao)是(shi)通(tong)過(guo)改(gai)善(shan)輸(shu)入(ru)整(zheng)流(liu)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)的(de)導(dao)通(tong)角(jiao)方(fang)式(shi)來(lai)實(shi)現(xian)。具(ju)體(ti)方(fang)法(fa)是(shi)在(zai)交(jiao)流(liu)進(jin)線(xian)端(duan)和(he)整(zheng)流(liu)橋(qiao)之(zhi)間(jian)串(chuan)聯(lian)電(dian)感(gan)，如(ru)圖(tu)1所示C1、C2、L1、L2組成一個π型電磁幹擾濾波器
，並使用填穀電路填平電路，減小總諧波失真。填穀電路由D1、D2
、
、D3、C3
、C4、R3組成，限製50Hz交流電流的3次諧波和5次諧波。

 

經整流及濾波的直流輸入電壓被加到T1的初級繞組上。U1（TNY279）中集成的MOSFET驅動變壓器初級的另一側。二極管D4
、C5、R6組成鉗位電路，將漏極的漏感關斷電壓尖峰控製在安全值範圍以內。齊納二極管箝位及並聯RC的結合使用不但優化了EMI
，而且更有效率。

 

2.2高頻變壓器設計

 

TNY279完全可以自供電的，但是使用偏置繞組
，可以實現輸出過壓保護，在反饋出現開環故障時能夠保護負載
，有效地減少對LED光源的產生的損害
，在本設計中采用偏置繞組，如圖1，同時可由更低的偏置電壓向芯片供電，抑製了內部高壓電流源供電

，在空載時功耗可降低到40MW以下。Y電容可降低電磁幹擾。

 

2.3反饋電路設計

 

次級采用恒流恒壓雙環控製。NCS1002是一款恒流恒壓次級端控製器。如圖2所示，它的內部集成了一個2.5V的基準和兩個高精度的運放。

 

 

圖2：NCS1002芯片內部結構

 

電壓基準和運放1是電壓控製環路的核心。運放2則是一個獨立運放，用於電流控製。在本設計中

，電壓控製環路用於保證輸出電壓的穩定，電流反饋控製環路檢測LED平均電流，即電路中R17上的電流
，將其轉換成電壓和2.5V基準比較，並將誤差反饋到TNY279中來調整導通。

 

具體的工作原理是：NCS1002調節輸出的電壓值
，當輸出電壓超過設定電壓值時，電流流向光耦LED，從而下拉光耦中晶體管的電流。當電流超過TNY279的(de)使(shi)能(neng)引(yin)腳(jiao)的(de)閾(yu)值(zhi)電(dian)流(liu)時(shi)，將(jiang)抑(yi)製(zhi)下(xia)一(yi)個(ge)周(zhou)期(qi)
，當(dang)下(xia)降(jiang)的(de)電(dian)壓(ya)小(xiao)於(yu)反(fan)饋(kui)閾(yu)值(zhi)時(shi)
，會(hui)使(shi)能(neng)一(yi)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)，通(tong)過(guo)調(tiao)節(jie)使(shi)能(neng)周(zhou)期(qi)的(de)數(shu)量(liang)，對(dui)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)調(tiao)節(jie)，同(tong)樣(yang)，當(dang)通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)到(dao)R16上的電流即輸出電流大於設定的值時，電流通過另一個二極管下拉光耦LED中晶體管的電流，達到抑製TNY279的(de)下(xia)一(yi)個(ge)周(zhou)期(qi)的(de)目(mu)的(de)，當(dang)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)小(xiao)於(yu)設(she)定(ding)電(dian)流(liu)時(shi)會(hui)使(shi)能(neng)一(yi)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)，通(tong)過(guo)這(zhe)樣(yang)的(de)反(fan)饋(kui)調(tiao)節(jie)機(ji)製(zhi)，能(neng)使(shi)得(de)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)壓(ya)和(he)電(dian)流(liu)都(dou)處(chu)於(yu)穩(wen)定(ding)的(de)狀(zhuang)態(tai)。

 

當反饋電路出現故障時，即在開環故障時，偏置電壓超過D9與旁路/多功能引腳電壓時
，電流流向BP/M引腳。當此電流超過ISD（關斷電流）時TNY279的內部鎖存關斷電路將被激活
，從而保護負載。由於使用了偏置繞組將電流送入BP/M引腳，抑製了內部高電壓電流源，這樣的連接方式將265VAC輸入時的空載功耗降低到40MW有效的降低功耗。

 

 

3.1輸入輸出參數

 

輸入電壓（AC）：85～265 V

 

頻率：50Hz

 

輸出電壓：12V

 

輸出電流：1.67A

 

輸出功率：20W

 

3.2變壓器參數計算

 

在最低電網電壓為85V時
，最小的直流輸入電壓V MIN
，可通過下式計算：

 

3.3變壓器的繞製

 

 

圖3：變壓的初級、次級和偏置繞組的繞製示意圖

 

初級繞組以引腳2作為起始引腳，繞85圈（x1線），在2層中從左向右。在第1層結束時，繼續從右向左繞下一層。在最後一層上，使繞組均勻分布在整個骨架上。以引腳1作為結束引腳，添加1層膠帶以進行絕緣。

 

偏置繞組以引腳4作為起始引腳，繞9圈（x 2線）。沿與初級繞組相同的旋轉方向進行繞製。使繞組均勻分布在整個骨架上。以引腳3作為結束引腳，添加3層膠帶以進行絕緣。

 

次級繞組以引腳7作為起始引腳
，繞8圈（x 2線）。使繞組均勻分布在整個骨架上。沿與初級繞組相同的旋轉方向進行繞製。以引腳6作為結束引腳，添加2層膠帶以進行絕緣。

 

 

設計了一種基於TNY279的大功率LEDqudongdianyuandianlu，fenxileqigongzuoyuanliheshejifangfa，fankuihuanjiecaiyonghengyahengliushuanghuandesheji，baozhengshuchudianyaheshuchudianliudehengding，tongshizaikaihuanguzhangxianenggouzidongguanbi，baohufuzai
，youxiaodejianshaoleduiLED光源的損害
，提高LED的使用壽命。同時轉換效率也在83%以上，並滿足國際標準中對諧波含量的要求。經驗證電路能夠輸出預期的效果。