摘要

    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。

引言

    近来，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：

根据计算得出的最大占空比以及最低开关频率，可以得出最大导通时间为：

2.测试结果

根据以上分析和设计，制作了样机并验证其性能，实验结果如下。

2.1效率测试

2.2 PF 值

2.3 电流精度

2.4 启动

2.5 输出纹波

2.6 短路保护

2.7 开路保护

2.8 EMC 测试

3.结论

本文分析设计了使用TPS92210 控制的临界模式buck 变换器。分析了TPS92210临界模式的可行性以及设置方式。详细介绍了电感的计算和设计方法。最后制作了样机验证了分析和计算的正确。保证了TPS92210 用于非隔离恒流LED 驱动电源的可行性。