LED開關電源在最近幾年的新產品研發過程中，逐漸開始向節能、高效和集成化的方向發展。在此前的方案分享中，我們曾經為大家分享過一些大功率驅動LED開關電源的設計方案，在今天的文章中小編整理了一種節能型LED電源的設計方案，在這里與大家一同分享，一起來看看吧。

這種節能型的LED開關電源設計方案系統框圖，如下圖圖1所示。

圖1

從這種LED開關電源的系統框圖設計中我們可以看到，本系統采用了LED驅動電路中常用的單端反激式拓撲，該拓撲設計較為簡單。輸入采用了四個1N4007作為全波整流，而后經過π型濾波器整流，采用了TinySwich-Ⅲ系列中功率容量最大的TNY280作為開關控制IC。在磁芯的選擇方面，本方案主要采用EE19磁芯實現初次級隔離，并使用雙路輸出實現運放的獨立供電，采用運放和電壓比較器作為反饋控制以實現高精度恒流控制。在散熱方面，我們采用低導通壓降的肖特基整流管ER303減少二極管發熱，濾波電容采用ESR可接受的普通電解電容降低電容溫升。該電源系統的電路原理圖如下圖圖2所示。

圖2

在該種節能型LED開關電源的主電路設計過程中，我們使用PIExpert7軟件所設計出電路框圖如圖3所示。該軟件設計出的原理圖基本都采用比較極限的參數。因此修改了高頻變壓器從EE19改為EE20/20/5（磁芯氣隙改小）。開關IC也從TNY275改為TNY280。目的是使得整個電路發熱量減少，更加穩定，以便于更好的適應各種惡劣的工作環境。

同時，為了更好的符合節能集成的設計要求，本方案中的差模抑制方面也進行了調整，改為僅采用一個0.1μ的X電容作為差模抑制，把單電容濾波改為π型濾波。此外改動較大的是反饋回路，因為如果僅僅采用TL431作為恒壓控制，控制精度較低，且不好實現恒流控制。假設采用三極管S8550加TL431作為恒流穩壓控制，精度不夠高，并且電流采樣電阻一定要取較大阻值，導致效率下降。因此本設計最終采用的是SOP封裝的雙運放LM358，可實現高精度的恒流控制，并為電路系統提供穩妥的過壓保護。同時，電流取樣電阻可改為小至0.5Ω（為減小體積，用兩個1Ω電阻并聯）的高精度（誤差值為1%）金屬膜電阻。

在完成了上述調整后，接下來我們來看一下運放LM358的A、B兩部分電壓比較器的設計。首先來看運放LM358的B部分組成的電壓比較器。連接比較器B反相端的外圍電路，是可控穩壓管TL431組成的恒壓源。TL431的陽極和ref端連接在一起，此時陽極的電壓約為2.5V。因此電壓比較器B反相端的電壓接近于2.5V。

圖3

通過對圖1和圖3電路系統及框圖的對比，我們可以看到，在整個LED開關電源的電路設計過程中，運放LM358的A部分主要通過0.5Ω的金屬膜高精度電阻串接接到輸出回路作為電流取樣電阻，經4702電阻連接到運放A同相端進行加大。應該令運放A的輸出電壓在額定輸出恒流（1WLED燈珠的工作點，350mA）時剛好等于電壓比較器B的反相端電壓，也就是2.5V。通過電壓比較器B與穩壓管的過壓回饋進行電壓比較。正常工作時，電壓比較器同相端的電壓圍繞2.5V波動。

為了印證這種設計的可靠性和安全性能，在這里我們假設因出現某種原因而導致輸出電流過大，則此時比較器B同相端電壓高于反相端，電壓比較器輸出高電平，光耦內部發光二極管導通，于是光耦的C腳將從TNY280的EN/UV腳引出較大電流，導致TNY280內部MOS管的PWM方波占空比降低，使得輸出電壓回落，輸出電流也就降低了，就這樣達到恒流的目的。同樣的，當某種原因導致輸出電流降低，比較器反相端電平高于同相端電平，光耦C腳引出較小電流，導致TNY280內部MOS管的PWM方波占空比升高，使得輸出電壓回升，輸出電流也就增大了，達到恒流的目的。可見環路為負反饋控制，實現恒流。

而在這種節能型LED開關電源的運行和工作過程中，整個電路系統的過壓保護工作，主要由電壓比較器B實現。當電源處于空載狀態時，輸出端電壓VCC1不斷上沖，達到兩個穩壓管的穩壓值之和以后。此時穩壓管導通，微電流約為0.04mA。該電流在同相端產生約5V的高電平，電壓比較器B同相端比反相端電壓要高，電壓比較器輸出高電平。通過光耦令TNY280的使能引腳EN/UV導出較大電流，控制TNY280的脈沖信號減少，所以輸出將穩定在40V上下。不會一直上沖而導致炸機。

圖4

以上就是本文針對一種節能型的LED開關電源設計方案，所進行的分享，希望能夠對各位工程師的方案研發和設計工作有所幫助。