符合“能源之星”固態(tài)照明標準的離線型LED驅動器GreenPoint參考設計

　　設計過程

　　較高的開關頻率可以減小變壓器尺寸，但同時會增加開關損耗。本參考設計選擇了100 kHz版本的NCP1014作為平衡點。這個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態(tài)自供電(DSS)電路，藉減少元件數(shù)量簡化了啟動。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(qū)域會散熱并降溫。當轉換器工作時，反激變壓器上的偏置繞組會關閉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。

　　下文簡單介紹本參考設計各電源段所選擇的元器件及部分相關選擇理據(jù)。詳細的設計過程參見安森美半導體的《用于“能源之星”LED照明應用的離線LED驅動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

　　開關穩(wěn)壓器從輸入源消耗脈沖電流。有關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，這種轉移電流通過位移輸入電壓與電流之間的相位降低了功率因數(shù)，故需要在濾波需求與維持高功率因數(shù)之間取得平衡。

　　根據(jù)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，約為開關頻率的1/10。所使用的電感值是：

　　實際設計中選擇的是2.7 mH電感，這是一個標準電感值。基于這個起點，根據(jù)經驗來調節(jié)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(xiàn)故障時提供易熔元件。根據(jù)應用環(huán)境的不同，可能需要熔絲來滿足安全要求。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，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，同時電壓只有極小的增加，1.5 nF的電容足以用于這類低功率應用。電阻R3必須耗散泄漏的能量，但并不必須會降低能效。該電阻根據(jù)經驗選擇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來濾波。選擇的C5為2.2 µF，C4為0.1 µF，R3為1.5 kΩ。