本文提出了一款运用 TI 操控芯片 TPS92210 规划的 10W LED 驱动电源的计划。 TPS92210 特有的临界形式固定峰值电流操控功用,该规划计划无须反应,然后整个规划计划简略,器材少,本钱低。
0 导言
近来,LED 驱动电源商场中,非阻隔解决计划由于其磁性元件尺度更小、能效更高、元件数量更少、总物料单本钱更低,以及能以机械规划满意安规等优势,成为运用热门。本文提出了一款运用 TI 操控芯片 TPS92210 规划的 10W LED 驱动电源的计划。 运用 TPS92210 特有的临界形式固定峰值电流操控功用,该规划计划无须反应,然后整个规划计划简略,器材少,本钱低,功率高。
1 电源计划介绍
本计划选用TPS92210操控的临界Buck电路,设置TPS92210作业于固定峰值电流的办法,使电感电流峰值固定,由于电路作业在临界形式,所以电感电流的均匀值等于峰值电流的一半,然后到达输出恒流的意图。
一起,本计划不需求额定的电路,TPS92210自身能够完成输出过流、短路、开路等维护。所以整个计划的元件少,本钱低。
输入选用了填谷电路,使得整机的PF值一向在0.7以上。
C8,L2,C5组成pi型滤波。整机经过了传导测验。
图 1:10W LED 电源解决计划
图 2: 10W LED 电源实物图
1.1 TPS92210 临界形式设置
TPS92210 需求满意三个条件来开端一个新的周期:
1) 间隔上一次注册的时刻需求大于由Ifb电流操控的时刻。
2) 间隔上一次注册的时刻需求大于芯片的最高频率所约束的时刻7.5us.
3) Tze脚必须有由高到低的零点穿越。
由于需求满意以上三个条件,规划中将FB脚经过电阻接到Vdd设置一个固定的直流偏置,使TPS92210的注册完全由Tze脚的电压零点穿越来决议,这就确保了变换器一向作业在临界电流形式。
1.2电感的规划
依据输入输出要求,核算电感量。 本计划中,输入 176V~264Vac,输出 40V,0.25A.由于输入选用了填谷电路,所以输入的电压规模能够核算如下:
依据上面核算的最小最大输入电压,能够核算最小、最大占空比:
输出均匀电流为 0.25A,电流作业在临界电流形式,电感上的均匀电流便是输出电流。能够核算得电感峰值电流、有效值电流分别为:
由于临界形式的变换器,输入电压越高,作业频率。归纳考虑,体积以及功率,设定最大作业频率为 100KHz.
那么电感量能够核算如下:
所以电感量大约为 700uH.
依据核算得出的电感量,能够验证最低开关频率为:
依据核算得出的最大占空比以及最低开关频率,能够得出最大导通时刻为:
Tonmax小于TPS92210所答应设置的最大导通时刻 5us. 所以电感规划没有问题。
挑选磁芯: 假定 Bmax=2500G,填充系数:k=0.4 电流密度为:j=6A/mm^2能够核算得磁芯所需的 AP 值为:
依据 AP 值,挑选 RM5 作为电感磁芯:
RM5 的 Ae 面积如下,能够核算电感所需求的匝数:
电感需求大约 67 匝。
依据之前核算的电流 RMS 值,和设定的电流密度 j,挑选 AWG30 来绕制电感。
选用 1 股 AWG30 作为绕组。 2 测验成果
依据以上剖析和规划,制作了样机并验证其功能,试验成果如下。
2.1功率测验
2.2 PF 值
2.3 电流精度
2.4 发动
2.5 输出纹波
2.6 短路维护
2.7 开路维护
2.8 EMC 测验
3 定论
本文剖析规划了运用TPS92210 操控的临界形式buck 变换器的计划。 该计划剖析了TPS92210临界形式的可行性以及设置办法。具体介绍了电感的核算和规划办法。最终制作了样机验证了剖析和核算的正确。证明了该计划确保TPS92210 用于非阻隔恒流LED 驱动电源的可行性。