10W非隔离LED驱动电源的设计

　　本文介绍了一款使用TI控制芯片 TPS92210 设计的10W LED驱动电源. TPS92210特有的临界模式固定峰值电流控制功能，设计无须反馈，从而整个设计简单，器件少，成本低。
　　近年来，LED驱动电源市场中，非隔离解决方案由于其磁性元件尺寸更小、能效更高、元件数量更少、总物料单成本更低，以及能以机械设计满足安规等优势，成为应用热点。本文介绍了一款使用TI控制芯片TPS92210设计的10W LED驱动电源. 使用TPS92210特有的临界模式固定峰值电流控制功能，设计无须反馈，从而整个设计简单，器件少，成本低，效率高。
　　1、电源方案介绍
　　本方案采用TPS92210控制的临界Buck电路，设置TPS92210工作于固定峰值电流的方法，使电感电流峰值固定，因为电路工作在临界模式，所以电感电流的平均值等于峰值电流的一半，从而达到输出恒流的目的。
　　同时，本方案不需要额外的电路，TPS92210本身可以实现输出过流、短路、开路等保护。所以整个方案的元件少，成本低。
　　输入采用了填谷电路，使得整机的PF值一直在0.7以上。
　　C8，L2，C5组成pi型滤波。整机通过了传导测试。

图1:10W LED电源解决方案

图2:10W LED电源实物图
　　1.1 TPS92210临界模式设置
　　TPS92210需要满足三个条件来开始一个新的周期：
　　1) 距离上一次开通的时间需要大于由Ifb电流控制的时间。
　　2) 距离上一次开通的时间需要大于芯片的最高频率所限制的时间7.5us。
　　3) Tze脚必须有由高到低的零点穿越。
　　由于需要满足以上三个条件，设计中将FB脚通过电阻接到Vdd设置一个固定的
　　直流偏置，使TPS92210的开通完全由Tze脚的电压零点穿越来决定，这就保证了变换器一直工作在临界电流模式。
　　1.2 电感的设计
　　根据输入输出要求，计算电感量。 本方案中，输入176V~264Vac，输出40V，0.25A。由于输入采用了填谷电路，所以输入的电压范围可以计算如下：

　　根据上面计算的最小最大输入电压，可以计算最小、最大占空比：

　　输出平均电流为0.25A，电流工作在临界电流模式，电感上的平均电流就是输出电流。可以计算得电感峰值电流、有效值电流分别为：

　　因为临界模式的变换器，输入电压越高，工作频率。综合考虑，体积以及效率，设定最大工作频率为 100KHz。
　　最大工作频率为100KHz
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