解密LED照明非隔离BUCK开关电源

在LED照明应用中，由于非隔离BUCK开关电源的效率较高，所以有较多客户青睐，占了一部分的市场份额。以SN3 910为代表，市场上有一系列类是功能的IC，如BP2808，SMD802，AM850，SN3910....等。就价位来说，国内有些厂家的IC已经降到两块多人民币。所以对于低成本的应用，还是比较合理的选择。接下来以SN3910为例来说明此类IC的应用线路及思路。

图1 降压LED电路图(BUCK )

工作原理：

1、当Q1导通时，输入电流Iin通过负载LED、电感L1、Q1到输入电源负极。LED等发光的同时L1电感中的电流慢慢上升，达到峰值，直到Q1断开，L1储存能量。

2、当Q1断开时，由于"电容两端的电压不能突变，流过电感的电流不能突变。"的原理，流过L1电感的电流通过续流二级管D1，负载LED形成回路。电感中的电流从峰值下降到一个值（该值如果大于零，Q1导通，则工作在CCM；等于零，Q1立即导通，则工作在BCM；等于零，Q1没有及时导通，则DCM），直到Q1导通。

注意：对于大部分的BUCK电路多设计工作在CCM，因为有以下两点好处：

1、 工作在CCM，输出纹波电流比较小。

2、 工作在CCM，输出电流比较好控制： Io=（ILpkh+ILpkl）/2

这里的Io为输出电流有效值，ILpkh 和ILpkl分别为电感电流峰值和谷值。

从DATAsheet可以看出：内部设置的VCS电压为：250mV，通过设置CS引脚到地的电阻，可以设置通过负载LED的峰值电流，那么是如何达到恒流的目的的呢？

从公式Io=（ILpkh+ILpkl）/2，可知：通过RCS设置了ILpkh，如果能够设置ILpkl的话，问题就解决了。

TOFF引脚到地的一个电容，用来设置TOFF（关断时间），在每个工作周期，有相同的关断时间；从电感的放电回路可以看出，如果在TOFF时间内，通过电感电流没有下降到0的话（CCM），那么Io=（ILpkh+ILpkl）/2能得到一个恒定的ILpkl，因此达到恒流的目的。

这样我们可以考虑如何设置电感L1 、RCS、COFF了。以一个常用的一个实例来说明：

INPUT：85~265Vac 50/60HZ

OUTPUT: 40V 0.35A (12LED)

首先：设置TOFF，从数据手册可以查到以下公式。

假设：COFF=220，则：Toff=11.73uS。

假定输出电流纹波系数为0.8，则：

RCS=VCS/IPKH=0.25/（0.35+（0.35*0.8）/2）=0.51R

计算电感量：

L等于40*11.73/（0.35*0.8）=1.676mH