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tu1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LED驅qu動dong電dian源yuan電dian路lu，分fen析xi了le其qi工gong作zuo原yuan理li和he設she計ji方fang法fa
，反fan饋kui環huan節jie采cai用yong恒heng壓ya恒heng流liu雙shuang環huan的de設she計ji
，保bao證zheng輸shu出chu電dian壓ya和he輸shu出chu電dian流liu的de恒heng定ding，同tong時shi在zai開kai環huan故gu障zhang下xia能neng夠gou自zi動dong關guan閉bi
，保bao護hu負fu載zai，有you效xiao的de減jian少shao了le對duiLED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。