基于TI控制芯片的10W非隔離LED驅(qū)動(dòng)方案

本文介紹了一款使用TI控制芯片TPS92210設(shè)計(jì)的10WLED驅(qū)動(dòng)電源.TPS92210特有的臨界模式固定峰值電流控制功能，設(shè)計(jì)無(wú)須反饋，從而整個(gè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，器件少，成本低。

　　近年來(lái)，LED驅(qū)動(dòng)電源市場(chǎng)中，非隔離解決方案由于其磁性元件尺寸更小、能效更高、元件數(shù)量更少、總物料單成本更低，以及能以機(jī)械設(shè)計(jì)滿足安規(guī)等優(yōu)勢(shì)，成為應(yīng)用熱點(diǎn)。本文介紹了一款使用TI控制芯片TPS92210設(shè)計(jì)的10WLED驅(qū)動(dòng)電源.使用TPS92210特有的臨界模式固定峰值電流控制功能，設(shè)計(jì)無(wú)須反饋，從而整個(gè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，器件少，成本低，效率高。

　　1、電源方案介紹

　　本方案采用TPS92210控制的臨界Buck電路，設(shè)置TPS92210工作于固定峰值電流的方法，使電感電流峰值固定，因?yàn)殡娐饭ぷ髟谂R界模式，所以電感電流的平均值等于峰值電流的一半，從而達(dá)到輸出恒流的目的。

　　同時(shí)，本方案不需要額外的電路，TPS92210本身可以實(shí)現(xiàn)輸出過(guò)流、短路、開(kāi)路等保護(hù)。所以整個(gè)方案的元件少，成本低。

　　輸入采用了填谷電路，使得整機(jī)的PF值一直在0.7以上。

　　C8，L2，C5組成pi型濾波。整機(jī)通過(guò)了傳導(dǎo)測(cè)試。

　　圖1：10WLED電源解決方案

　　圖2：10WLED電源實(shí)物圖　　1.1TPS92210臨界模式設(shè)置

　　TPS92210需要滿足三個(gè)條件來(lái)開(kāi)始一個(gè)新的周期：

　　1)距離上一次開(kāi)通的時(shí)間需要大于由Ifb電流控制的時(shí)間。

　　2)距離上一次開(kāi)通的時(shí)間需要大于芯片的最高頻率所限制的時(shí)間7.5us。

　　3)Tze腳必須有由高到低的零點(diǎn)穿越。

　　由于需要滿足以上三個(gè)條件，設(shè)計(jì)中將FB腳通過(guò)電阻接到Vdd設(shè)置一個(gè)固定的

　　直流偏置，使TPS92210的開(kāi)通完全由Tze腳的電壓零點(diǎn)穿越來(lái)決定，這就保證了變換器一直工作在臨界電流模式。

　　1.2電感的設(shè)計(jì)

　　根據(jù)輸入輸出要求，計(jì)算電感量。本方案中，輸入176V~264Vac，輸出40V，0.25A。由于輸入采用了填谷電路，所以輸入的電壓范圍可以計(jì)算如下：

　　根據(jù)上面計(jì)算的最小最大輸入電壓，可以計(jì)算最小、最大占空比：

　　輸出平均電流為0.25A，電流工作在臨界電流模式，電感上的平均電流就是輸出電流。可以計(jì)算得電感峰值電流、有效值電流分別為：

　　因?yàn)榕R界模式的變換器，輸入電壓越高，工作頻率。綜合考慮，體積以及效率，設(shè)定最大工作頻率為100KHz?！　∽畲蠊ぷ黝l率為100KHz

　　那么電感量可以計(jì)算如下：

　　所以電感量大約為700uH。

　　根據(jù)計(jì)算得出的電感量，可以驗(yàn)證最低開(kāi)關(guān)頻率為：