LED光源作为一种新型绿色光源，由于其具有耗电量低、寿命长、反响速度快、高效节能等优点，已被越来越普遍的应用。在同样亮度下，LED 光源耗电量仅为普通白炽灯的非常之一，而寿命却能够延长100 倍。但其寿命很大水平上决议于驱动电源，因而一种牢靠的、转换效率高的、寿命长的LED 驱动电源关于LED 光源至关重要。

本文设计了一种LED光源驱动电路，引见了设计原理和办法，采用电压和电流双环反应，可以输出恒定的电压和电流，并且具有开环维护负载的功用，能有效进步LED 光源的运用寿命。

1 芯片引见

本设计采用TNY279 电源芯片作为开关电源的控制芯片，TNY279 电源芯片在一个器件上集成了一个700V 高压MOSFET 开关和一个电源控制器，与普通的PWM 控制器不同，它运用简单的开/关控制方式来稳定输出电压。控制器包括一个振荡器、使能电路、限流状态调理器、5.8V 稳压器、欠电压即过电压电路、限流选择电路、过热维护、电流限流维护、前沿消隐电路。该芯片具有自动重启、自动调整开关周期导通时间及频率颤动等功用。

2 电路的工作原理剖析

电源的中心局部采用反激式变换器，构造简单，易于完成。整体设计电路图如图。

2.1 输入整流滤波电路

思索到本钱、体积等要素，改善谐波采用无源功率因数校正电路，主要是经过改善输入整流滤波电容的导通角方式来完成。详细办法是在交流进线端和整流桥之间串联电感，如图1 所示C1、C2、L1、L2 组成一个π 型电磁干扰滤波器，并运用填谷电路填平电路，减小总谐波失真。填谷电路由D1、D2、、D3、C3、C4、R3 组成，限制50Hz 交流电流的3 次谐波和5 次谐波。

经整流及滤波的直流输入电压被加到T1 的初级绕组上。U1（TNY279）中集成的MOSFET 驱动变压器初级的另一侧。二极管D4、C5、R6 组成钳位电路，将漏极的漏感关断电压尖峰控制在平安值范围以内。齐纳二极管箝位及并联RC 的分离运用不但优化了EMI，而且更有效率。

2.2 高频变压器设计

TNY279 完整能够自供电的，但是运用偏置绕组，能够完成输出过压维护，在反应呈现开环毛病时可以维护负载，有效地减少对LED 光源的产生的损伤，在本设计中采用偏置绕组，如图1，同时可由更低的偏置电压向芯片供电，抑止了内部高压电流源供电，在空载时功耗可降低到40MW 以下。Y 电容可降低电磁干扰。

2.3 反应电路设计

次级采用恒流恒压双环控制。NCS1002 是一款恒流恒压次级端控制器。如图2 所示，它的内部集成了一个2.5V 的基准和两个高精度的运放。

电压基准和运放1 是电压控制环路的中心。运放2 则是一个独立运放，用于电流控制。在本设计中，电压控制环路用于保证输出电压的稳定，电流反应控制环路检测LED 均匀电流，即电路中R17 上的电流，将其转换成电压和2.5V基准比拟，并将误差反应到TNY279 中来调整导通。

详细的工作原理是：NCS1002 调理输出的电压值，当输出电压超越设定电压值时，电流流向光耦LED，从而下拉光耦中晶体管的电流。当电流超越TNY279 的使能引脚的阈值电流时，将抑止下一个周期，当降落的电压小于反应阈值时，会使能一个开关周期，经过调理使能周期的数量，对输出电压停止调理，同样，当经过检测到R16上的电流即输出电流大于设定的值时，电流经过另一个二极管下拉光耦LED 中晶体管的电流，到达抑止TNY279 的下一个周期的目的，当输出电流小于设定电流时会使能一个开关周期，经过这样的反应调理机制， 芯片采购平台能使得输出的电压和电流都处于稳定的状态。

当反应电路呈现毛病时，即在开环毛病时，偏置电压超越D9 与旁路/多功用引脚电压时，电流流向BP/M 引脚。当此电流超越ISD（关断电流）时TNY279 的内部锁存关断电路将被激活，从而维护负载。由于运用了偏置绕组将电流送入BP/M引脚，抑止了内部高电压电流源，这样的衔接方式将265VAC 输入时的空载功耗降低到40MW有效的降低功耗。

3 电路的参数

3.1 输入输出参数

输入电压（AC）： 85～265 V

频率：50Hz

输出电压： 12V

输出电流：1.67A

输出功率：20W

3.2 变压器参数计算

在最低电网电压为85V 时，最小的直流输入电压V MIN ，可经过下式计算：式中，ACMIN ，PK V 是最小输入电压的峰值，W IN 是电容的放电能量，其中：放电能量IN W 等于需求的峰值输出功率OPK P 和放电时间/ 2tLT的乘积：式中， c t 为整流二极管的导通时间，假定为3 ms，L T 为20 ms，η 为转换效率。计算得IN V 大约为88 V。　　       在设计变压器时，思索到开关电源在整个范围内其磁通是不连续的。在最小输入电压时的最大占空比为 DMAX = 0.5。初级感应电动势R V 是经过初级线圈的次级电压的感应值，能够由下式计算：VDS能够疏忽，则VR=88V。

初级电流的最大峰值PKMAX I 和最大输出功率POMAX 成正比：可计算得IPKMAX =1.16A。

初级电感L1的计算。初级电感能够由回扫变压器的能量方程肯定：开关频率大约132 kHz，所以计算得L1 = 891μH。

在不连续形式下，磁芯最大磁通密度通常受磁芯损耗的限制，为了使磁芯损耗坚持在可承受的范围内，关于本设计采用EF25 的磁芯，选择BMAX= 0.4 特斯拉来计算初级线圈的匝数N1。式中， MIN A 是磁芯的最小横截面积。关于EF25，AMIN = 52.5 mm2，N1 = 85。

同样依据设计请求计算得：次级N2 = 8，采用两个并联绕组；偏置绕组N3 = 9，采用两个并联绕组。

3.3 变压器的绕制

初级绕组以引脚2 作为起始引脚，绕85 圈（x1 线），在2 层中从左向右。 在第1 层完毕时，继续从右向左绕下一层。在最后一层上，使绕组平均散布在整个骨架上。 以引脚1 作为完毕引脚，添加1 层胶带以停止绝缘。

偏置绕组以引脚4 作为起始引脚，绕9 圈（x 2线）。沿与初级绕组相同的旋转方向停止绕制。使绕组平均散布在整个骨架上。 以引脚3 作为完毕引脚，添加3 层胶带以停止绝缘。

次级绕组以引脚7 作为起始引脚，绕8 圈（x 2线）。 使绕组平均散布在整个骨架上。沿与初级绕组相同的旋转方向停止绕制。以引脚6 作为完毕引脚，添加2 层胶带以停止绝缘。

4 结论

设计了一种基于TNY279 的大功率LED驱动电源电路，剖析了其工作原理和设计办法，反应环节采用恒压恒流双环的设计，保证输出电压和输出电流的恒定，同时在开环毛病下可以自动关闭，维护负载，有效的减少了对LED 光源的损伤，进步LED 的运用寿命。同时转换效率也在83%以上，并满足国际规范中对谐波含量的请求。经历证电路可以输出预期的效果。   亿配芯城（WWW.YiBEiiC.COM)隶属于深圳市新嘉盛工贸有限公司，成立于2013年并上线服务，商城平台主要特点“线上快捷交易配单+线下实体供应交货”两全其美的垂直发展理念，是国内电子元器件专业的电子商务平台+实体店企业。未来发展及模式主要以（一站式配单，平台寄售/处理闲置库存达到资源共享双赢，电子工程师交流社区，硬件开发与支持等互动服务平台）在这个高效而发展迅猛的科技互联网时代为大家提供精准的大数据资源平台。

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