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基于TNY279的大功率LED光源驱动电路设计
来源：《电力电子技术》
作者：王世松,刘廷章,尚日 10:23
[导读] 本文设计了一种LED 光源驱动电路，介绍了设计原理和方法，采用电压和电流双环反馈，能够输出恒定的电压和电流，并且具有开环保护负载的功能，能有效提高LED 光源的使用寿命。
　　同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的十分之一，而寿命却可以延长100 倍。但其寿命很大程度上决定于驱动电源，因此一种可靠的、转换效率高的、寿命长的LED 驱动电源对于LED 光源至关重要。
　　本文设计了一种LED 光源驱动电路，介绍了设计原理和方法，采用电压和电流双环反馈，能够输出恒定的电压和电流，并且具有开环保护负载的功能，能有效提高LED 光源的使用寿命。
　　1 TNY279 芯片介绍
　　本设计采用TNY279 电源芯片作为开关电源的控制芯片，TNY279 电源芯片在一个器件上集成了一个700V 高压MOSFET 开关和一个电源控制器，与普通的PWM 控制器不同，它使用简单的开/关控制方式来稳定输出电压。控制器包括一个振荡器、使能电路、限流状态调节器、5.8V 稳压器、欠电压即过电压电路、限流选择电路、过热保护、电流限流保护、前沿消隐电路。该芯片具有自动重启、自动调整开关周期导通时间及频率抖动等功能。
　　2 电路的工作原理分析
　　电源的核心部分采用反激式变换器，结构简单，易于实现。整体设计电路图如图1。
　　2.1 输入整流滤波电路
　　考虑到成本、体积等因素，改善谐波采用无源功率因数校正电路，主要是通过改善输入整流滤波电容的导通角方式来实现。具体方法是在交流进线端和整流桥之间串联电感，如图1 所示C1、C2、L1、L2 组成一个& 型电磁干扰滤波器，并使用填谷电路填平电路，减小总谐波失真。填谷电路由D1、D2、、D3、C3、C4、R3 组成，限制50Hz 交流电流的3 次谐波和5 次谐波。
　　图1 电源整体设计电路
　　经整流及滤波的直流输入电压被加到T1 的初级绕组上。U1(TNY279)中集成的MOSFET 驱动变压器初级的另一侧。二极管D4、C5、R6 组成钳位电路，将漏极的漏感关断电压尖峰控制在安全值范围以内。齐纳二极管箝位及并联RC 的结合使用不但优化了EMI，而且更有效率。
　　2.2 高频变压器设计
　　TNY279 完全可以自供电的，但是使用偏置绕组，可以实现输出过压保护，在反馈出现开环故障时能够保护负载，有效地减少对LED 光源的产生的损害，在本设计中采用偏置绕组，如图1，同时可由更低的偏置电压向芯片供电，抑制了内部高压电流源供电，在空载时功耗可降低到40MW 以下。Y 电容可降低电磁干扰。
　　2.3 反馈电路设计
　　次级采用恒流恒压双环控制。NCS1002 是一款恒流恒压次级端控制器。如图2 所示，它的内部集成了一个2.5V 的基准和两个高精度的运放。
　　电压基准和运放1 是电压控制环路的核心。运放2 则是一个独立运放，用于电流控制。在本设计中，电压控制环路用于保证输出电压的稳定，电流反馈控制环路检测LED 平均电流，即电路中R17 上的电流，将其转换成电压和2.5V基准比较，并将误差反馈到TNY279 中来调整导通。
　　图2 NCS1002 芯片内部结构
　　具体的工作原理是：NCS1002 调节输出的电压值，当输出电压超过设定电压值时，电流流向光耦LED，从而下拉光耦中晶体管的电流。当电流超过TNY279 的使能引脚的阈值电流时，将抑制下一个周期，当下降的电压小于反馈阈值时，会使能一个开关周期，通过调节使能周期的数量，对输出电压进行调节，同样，当通过检测到R16上的电流即输出电流大于设定的值时，电流通过另一个二极管下拉光耦LED 中晶体管的电流，达到抑制TNY279 的下一个周期的目的，当输出电流小于设定电流时会使能一个开关周期，通过这样的反馈调节机制，能使得输出的电压和电流都处于稳定的状态。
　　当反馈电路出现故障时，即在开环故障时，偏置电压超过D9 与旁路/多功能引脚电压时，电流流向BP/M 引脚。当此电流超过ISD(关断电流)时TNY279 的内部锁存关断电路将被激活，从而保护负载。由于使用了偏置绕组将电流送入BP/M引脚，抑制了内部高电压电流源，这样的连接方式将265VAC 输入时的空载功耗降低到40MW有效的降低功耗。
　　3 电路的参数
　　3.1 输入输出参数
　　输入电压(AC)： 85～265 V
　　频率：50Hz
　　输出电压： 12V
　　输出电流：1.67A
　　输出功率：20W
　　3.2 变压器参数计算
　　在最低电网电压为85V 时，最小的直流输入电压V MIN ，可通过下式计算：
　　式中，ACMIN ,PK V 是最小输入电压的峰值，W IN 是电容的放电能量，其中：
　　放电能量IN W 等于需要的峰值输出功率OPK P 和放电时间/ 2tLT的乘积：
　　式中， c t 为整流二极管的导通时间，假设为3 ms，L T 为20 ms，& 为转换效率。计算得IN V 大约为88 V。
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产品型号：
产品规格：
Φ290*110MM
产品材质：
亚克力灯罩+铁底盘
45.00元/个
供货总量：
发货期限：
自买家付款之日起
7 天内发货
广东 东莞市
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& 一、 LED吸顶灯介绍：
LED吸顶灯是一种采用LED作为光源，安装在房间内部，灯的外观设计为上部较平，安装紧靠屋
顶，像吸附在屋顶上，所以称为LED吸顶灯。
二、LED吸顶灯特点：
光效高、耗电少，寿命长，易控制，免维护，安全环保，是新一代冷光源，比管形节能灯省电，
亮度高，投光远，投光性能好，使用宽电压，光源通过微电脑内置控制器，可实现LED七种色彩
变化，光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗，绿色环保。
三、洲创LED吸顶灯描述
洲创10W吸顶灯是一款专为家居等室内照明设计的高品质圆形LED吸顶灯，&外观造型简
洁大方，新颖时尚，面罩采用第五代亚克力，透光率高达75%-85%，更明亮 ，更接近
自然光；耐候性好：含抗紫外线添加剂，经久耐用；十五年不发黄变脆，添加了特殊的光
漫剂；材料选用了更合理的色系搭配，防眩光，光线更柔和悦目。
10WLED吸顶灯参数：
产品型号：洲创
产品型号：ZC-XDE0100011
产品规格：整灯尺寸：&P290*110MM，底盘：&260MM
产品材质：亚克力灯罩+铁底盘
LED光源：进口SMD)灯珠
LED数量：24PCS
额定电压：AC220V
工作频率：50-60HZ
功率因数：&0.46
额度功率：10W
光 通 量：650Lm
发光颜色：暖白、正白
色 & &温：K,K
寿 & &命：&50000小时
质 & &保：2年
四、洲创10WLED吸顶灯的优点：
1、LED吸顶灯美观大方，应用广泛，家庭、办公室、会议室等场所均可使用。
2、光源精选进口LED芯片，高亮度，光衰小，光效高，利用效率更高
3、光效率高，发热小；LED本身的发光效率已经到达130lm/W以上，所以LED吸顶灯的整体光效
已经可以达到100lm/W。而且这个效率还在每年增长，据估计，到2020年，LED本身的发光效率
将会达到240lm/W。９０％的电能转化为可见光，普通白炽灯８０％的电能转化为热能，仅有
２０％电能转化为可见光。光效高就意味着节能。根据实测的结果，一盏8W的LED就可以取代一
盏32W的吸顶灯。电功率可以节省4倍以上。
4、显色性好：采用水涂三基色粉光源，显色性能好，接近自然光。
5、绿色光源：无紫外线和红外线，无辐射，无光线污染
6、保护视力,直流驱动，无频闪
7、节能环保：不含汞和铅等有害元素，得利于回收和利用，而且不会产生电磁干扰，普通灯管中
含有汞和铅等有害元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰
8、超长寿命：本产品属于小功率半导体产品，正常使用几年很少会出问题，而普通灯泡的寿命则
一般不长 ，是因为普通灯泡的钨丝热胀冷缩过程中很容易造成断丝，这也是传统灯泡的致命弱点
。另外LED本身正向压降具有一定的恒压作用，所以能在较宽的电压范围下正常工作。无玻璃零部
件，耐冲击、振动，便于运输。不需要铝制散热器，成本低，重量轻。
9、安全性高：所需电压、电流较小，发热较少，无安全隐患
五、LED吸顶灯应用：
广泛应用于：客厅、卧室、厨房、卫生间等家居照明；写字楼楼道、走廊等室内照明；商场，银行
，医院，宾馆，饭店、餐厅及其他各种公共场所长时间照明。
六、LED吸顶灯安装说明：
注意：安装前请务必切断电源，以防触电！
1． 打开包装取出灯具，逆时针旋转，取下灯罩。
2． 根据底盘的安装孔位在天花等墙体安装位置打孔，装膨胀螺钉（或尼龙
& & & & 塞、塑料塞等），再进行底盘安装，然后用自攻螺丝锁住。
3． 接好AC电源输入线，并做好绝缘防护措施。
4． 安装好底盘，检查电源连接正确，底盘牢固后，
& & & & 将灯罩装入底盘，顺时针旋紧灯罩。
5． 注意：
① 灯具若安装不稳，需重新寻找可以牢固安装位置，
& & 以免灯具坠落。
② 固定底盘前检查电源线应穿过电源线孔，装打螺丝时请注意不要打在电源线。
③ 电源线若连接不当，易引起产品不亮或火灾等事故。
④ 灯罩必须旋紧，安装不妥，会导致灯罩坠落。
LED吸顶灯安装示意图
七、安全注意事项：& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
[ 警 &告 ]
& &请严格按照使用说明书进行安装。安装不当易引起坠落、触电、火灾等事故发生。
& &请勿随意改造、调换灯具部件，以免灯具破损、坠落、触电、火灾等事故发生。
[ 注 &意 ]
& &电源电压不要超过规定范围（额定电压230&10V，频率50Hz）。灯具长时间在非额定电压范
围下工作，易引起灯具过早损坏。
& &请勿将灯具安装于倾斜场所，不稳定、不坚固的天花板。此灯具专用于天花吸顶安装。
& &请勿将灯具安装于浴室等潮湿场所或室外使用。
& &请勿安装于高温物体上方，不可安装在火炉、煤气及排气筒等物体正上方，以免引起损坏。
& &请勿与调光器及频繁开关的电器（如声光控，感应开关等）并联使用。本灯具为非调光型产品，
& & 请勿接调光控制器，避免出现故障。
& &为确保安全，维修、检查灯具时，请委托电器专业人员操作。非专业人员施工容易发生危险。
& &灯具发生异常现象时，请迅速切断电源，并请专业人士检查维修。
& &灯具表面有脏物时需擦拭时，请用柔软布料沾肥皂水拧干后擦拭，再用干布擦净。请不要用稀
释剂、汽油等易腐蚀液体进行擦拭，否则会导致灯具变色或损坏。
八、产品维护
公司一直奉行&每一位客户都是VIP&的经营方针，为了使客户买得放心，用得放心，我们对客
户均提供一系列的服务项目：
洲创实业郑重承诺：
本公司所有LED灯具享有两至叁年全免费保修，条件如下：
& & & & & & &1、设备运行故障进行处理；
& & & & & & &2、免费更换故障部件；
& & & & & & &3、免费培训电脑操作、电路维护等方面人员；
& & & & & & &4、提供足够的技术资料和备用件；
& & & & & & &5、人为因素或自然不可抗拒因素除外；
10W吸顶灯图片及案例展示：
公司图片及相关证书展示：LED灯具产品分类
　　　　　　　　　　
　应用解决方案
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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深圳市彩显光电有限公司
----专业LED媒体幕墙解决方案商
地址：深圳市宝安区石岩镇三联工业区兴达宝工业园A1栋5楼
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3025LED点光源
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3025&LED视频灯串
【3025&LED视频灯串】设计用于大型LED显示幕墙、异形显示屏等照明显示系统。产品内置12位PWM处理技术的恒流驱动芯片，灰度等级及刷新率极高。每颗灯为一个独立的12位像素点，可表达687亿种RGB合成真色彩。可通过与计算机联机或脱机控制模式，实现影像内容和实时视频直播之独特的LED显示屏。&
是一种专为彩色变化招牌字系统及广告装饰系统设计的动态柔性灯具。产品采用专业防水接头多级连接组合，可用于直接观看式或背光式的招牌字。在广告装饰领域组成点、线、面各种形状显示文字及图案。配合控制系统效果丰富。使用进口硅胶密封防水，防护等级在IP67以上。本产品体积小，重量轻，功耗小被广泛应用于广告招牌显示彩色变化的文字及大厦、桥梁、广场、道路等景观工程的点缀和装饰等。
& 彩显这款LED点光源采用高亮SMD3025LED作为光源，亮度高。内置真正256级灰度恒流芯片。视觉效果清晰流畅。采用铝合金灯体设计，具有良好散热性能，确保了LED的使用寿命；外壳颜色可根据客户要求定制。
CXPX-3025-3B
CXPX-3025-4B
L38mm*W30mm*H31mm
L38mm*W30mm*H31mm
5050&SMD三合一
5050&SMD三合一
&240CD&/㎡
&200CD&/㎡
颜色表现能力
静态60帧/s(与控制器系统及所带像素点有关)
&50000小时
&50000小时
钢丝绳悬挂安装、螺丝安装、强力胶粘贴等
35℃~+60℃
35℃~+60℃
1.&重量轻；
2.&低功耗,成本低；&&
3.&高柔软性,适合组建异形屏；&&
4.&70%~90%的通透率使得灯屏在阳光下看起来近乎透明,不影响建筑物的外观及室内的采光；
5.&V0的防火等级,IP66的防护等级.灯具抗UV,颜色可长达5年不变黄；
6.&简单而多样的安装方式---&螺丝安装,&强粘安装,钢丝绳悬挂安装,&穿孔安装。
LED大型幕墙显示屏,异型屏等。
菲律宾SM亚洲商场MALL OF ASIA&& 完工时间:2009年11月
1.钢丝悬挂安装,方便快捷.灯具体积小,重量轻,白天几在乎看不到灯具,白天不开灯时也不影响此建筑的美观.
2.整体圆球设计,视频无缝环绕全球,360度全视角,LED光源采用160度超度视角,通过特殊灯罩以及极具创造性的灯点排布方式和异型控制系统的控制,从球的任意角度观看图像都不变型,不偏色.
3.超大面积,球体直径达26米,显示面积达2124平方米,根据球体的特点,我们设计成三种间距,中间区域为200*300,偏上方以及偏下方为200*350,最顶部及最底部为200*400,这样的设计既能达到良好的视觉效果,又能保持较低的成体控制.
4.本工程采用了目前国际领先的驱动芯片和控制技术,显示灰度可达到红绿蓝各4096级,可显示任意的视频文字.
&&&&&& 深圳市彩显光电有限公司，是一家提供中高端LED灯光显示屏的专业供应商。以LED点光源的开发、设计、生产和销售为一体的科技型企业。
　　我公司重点对LED驱动电路及LED灯具组装技术进行开发、设计。拥有现代化研发生产基地和国际先进的LED光源测试设备，再加上经验丰富的研发团队和严格的管理模式。发光管芯的选用都经过可信赖性实验，发光管的封装和灯具的研发、生产都严格控制。
　　为提高LED照明灯具的产品质量及可靠性提供保障。目前已完善了LED点光源系列、LED像素灯、LED像素灯条系列系列等产品的研制。以低成本、高可靠性和良好的服务等优势，得到客户的一致认同，并且和各大中城市的工程公司及广告商建立了良好的合作关系。众多优质可靠的产品，可以满足多种应用场合的需求。 公司严守&技术创新、诚信经营&的企业精神；为客户提供稳定可靠的产品和优良的售后服务。全员努力，力争成为&全球最受尊敬的中国企业&。
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公司地址：深圳市宝安区石岩镇三联工业区兴达宝工业园A1栋5楼
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