电路方案分析及优化

设计一款17W的LED日光灯电路，设计规格如下：输入电压：176～265VAC，输入频率：47～63Hz，输出电压：38～76V，输出电流：240mA。BP2822是一款高精度的LED恒流控制芯片，应用于非隔离的降压型LED电源系统，适合全范围的交流电压输入或者12～600V的直流电压输入，完全能满足上述设计规格。基于BP2822芯片的LED驱动电路如下图所示。

图3-28　基于BP2822的LED日光灯系统方案设计电路图

交流输入经F1保险，RV1压敏电阻（防浪涌电压），桥式整流（D1、D2、D6、D8），CX1、L1、C2组成的EMI滤波器，C1、C3、D3、D4、D7组成的无源PFC功率因素校正电路，加到由BP2822组成的DC-DC降压变换器电路（非隔离）。其中D5续流二极管、T1镇流电感、C6输出滤波、R5假负载。R6和R7采样电阻，接到IC的电流反馈输入端口CS引脚，起到恒流控制目的。

芯片逐周期检测电感的峰值电流，CS端连接到内部峰值电流比较器的输入端，与内部400mV阈值电压进行比较，当CS电压达到内部检测阈值时，功率管关断。CS比较器的输出还包括一个350ns的前沿消隐时间。电感峰值电流的计算公式：

其中，RS为由R6和R7并联组成的电流检测电阻阻值，用于调整输出LED电流值。LED输出电流计算公式为：

BP2822采用专利的源极驱动技术，VCC静态工作电流低至200uA，无须辅助绕组供电，简化设计，降低系统成本。BP2822工作在电感电流临界模式，当芯片输出脉冲时，外部功率MOSFET导通，流过储能电感的电流从零开始上升，功率管的导通时间为：(www.xing528.com)

其中，L是电感的感量；IPK是流过电感的电流峰值；VIN是输入交流经整流后的直流电压；VLED是输出LED上的电压。

当芯片输出脉冲关断时，外部功率MOSFET也被关断，流过储能电感的电流从峰值开始往下降，当电感电流下降到零时，芯片再次输出脉冲。功率管的关断时间为：

储能电感的计算公式为：

其中，f为系统工作频率。BP2822的系统工作频率和输入电压成正比关系，设置BP2822系统工作频率时，选择在输入电压最低时设置系统的最低工作频率，而当输入电压最高时，系统的工作频率也最高。

BP2822设置了系统的最小退磁时间和最大退磁时间，分别为4us和130us。由tOFF的计算公式

可知，如果电感量很小时，tOFF很可能会小于芯片的最小退磁时间，这时系统就会进入电感电流断续模式，LED输出电流会背离设计值；而当电感量很大时，tOFF又可能会超出芯片的最大退磁时间，这时系统就会进入电感电流连续模式，输出LED电流同样也会背离设计值。所以选择合适的电感值很重要。