南麟 日光灯应用 方案
日光灯应用基于ln2541的非隔离led日光灯应用方案
——18w恒流驱动(24串12并)
1. 简介
本文是一份基于ln2541设计的低成本非隔离led日光灯应用方案报告。
ln2541 是一款驱动led的恒流控制芯片，系统应用电压范围从12vdc 到600vdc，占空比最大可达100%。支持交流85v-265v输入，主要应用于非隔离的led 驱动系统。本方案需驱动24串12并的led阵列，输入电压范围为176vac-265vac。
本文内容包括电路原理图、材料清单、pcb图、性能测试数据和关键元器件计算方法。
方案基本特性：
极少的外围器件输入电压范围：176vac-265vac/50hz系统效率：90%功率因数：0.9占空比最高可达百分之百支持模拟调光内置抖频技术，降低emi 干扰开路保护、短路保护、过温保护
2.原理图
注：该应用输入为176vac-265vac，输出76v/240ma(24串12并)。
3.pcb图及样机图片
pcb图（单面板）
24串12并样机图片
4.bom
5.测试参数
5.1线性调整度
不同的输入交流电压下对应的输出电流
5.2效率
不同的输入交流电压下对应的效率
5.3功率因数
不同的输入交流电压下对应的功率因数
5.4相关波形
5.4.1实测toff波形 toff=5us
5.4.2输出电流纹波 iripple=72ma
5.5.调光情况
在dim脚接一个100k的可调电阻，可以实现0-100%调光，曲线如上图所示。
6.关键元器件参数设计
基本设计参数：
注：每颗led的压降vf=3.2v，电流iled=20ma。
相关参数计算
输出功率： pout= vout* iout=76.8v*240ma=18.4w
电感的峰值电流： ip=iout+iout*33%*0.5=[240+240*0.5/3]ma=280ma
电感的纹波电流： iripple=2*(ip-iout)=2*(279.6ma-240ma)=80ma
关断时间： toff=5us
6.1.电感
l= vout*toff/ iripple=76.8v*5us/80ma=4.8mh，取常用规格5mh。
电感线径：因为iout为240ma，所以
线径d=1.13*(1/j)^1/2，其中j为电流密度，这里取6
那么d=1.13*(1/6)^1/2=0.226mm，取0.23mm。
这里选择线径为0.23mm的5mh电感。
6.2.toff设置电阻rosc
rosc=toff/(4*10^-5)=5us/(4*10^-5)=125k
这里选择电阻规格为：125k/0805/1%
6.3.启动电阻r1
因为ivin范围是1ma-20ma
则 rmax=(vdcmin-10.5v)/1ma=(176*1.414-10.5)v/1ma=238k
rmin=(vdcmax-10.5v)/20ma=(265*1.414-10.5)v/20ma=18k
所以，r1=(rmax+ rmin)/2=(238k+18k)/2=128k
prmax=iinopmax2*r1=0.0012*128k=0.128w
这里取阻值为128k的0.5w电阻。
6.4.采样电阻
rcs=vref/ip=0.2v/280ma=0.71ω
prcs=0.22/0.71w=0.056w，所以这里取0.71ω/0805/1%
6.5.开关管
开关管耐压值需大于输入电压的峰值
则vds>1.414*vinmax=1.414*265v=374.71v，尽量选择导通电阻rdson小的mosfet
这里选择2n60，to252-5l封装。
6.6.继流二极管
其反向耐压值vrms>1.414*vinmax=1.414*265v=374.71v，尽量选择恢复时间快、导通压降小的二极管，这里选择her207
注意：本方案为非隔离架构，正常工作时，驱动板及led灯板都带电。安装时，先将驱动连接到led灯板后再通电。请严格遵守带电操作规范，避免发生触电事故！
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1. 简介
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方案基本特性：
极少的外围器件输入电压范围：176vac-265vac/50hz系统效率：90%功率因数：0.9占空比最高可达百分之百支持模拟调光内置抖频技术，降低emi 干扰开路保护、短路保护、过温保护
2.原理图
注：该应用输入为176vac-265vac，输出76v/240ma(24串12并)。
3.pcb图及样机图片
pcb图（单面板）
24串12并样机图片
4.bom
5.测试参数
5.1线性调整度
不同的输入交流电压下对应的输出电流
5.2效率
不同的输入交流电压下对应的效率
5.3功率因数
不同的输入交流电压下对应的功率因数
5.4相关波形
5.4.1实测toff波形 toff=5us
5.4.2输出电流纹波 iripple=72ma
5.5.调光情况
在dim脚接一个100k的可调电阻，可以实现0-100%调光，曲线如上图所示。
6.关键元器件参数设计
基本设计参数：
注：每颗led的压降vf=3.2v，电流iled=20ma。
相关参数计算
输出功率： pout= vout* iout=76.8v*240ma=18.4w
电感的峰值电流： ip=iout+iout*33%*0.5=[240+240*0.5/3]ma=280ma
电感的纹波电流： iripple=2*(ip-iout)=2*(279.6ma-240ma)=80ma
关断时间： toff=5us
6.1.电感
l= vout*toff/ iripple=76.8v*5us/80ma=4.8mh，取常用规格5mh。
电感线径：因为iout为240ma，所以
线径d=1.13*(1/j)^1/2，其中j为电流密度，这里取6
那么d=1.13*(1/6)^1/2=0.226mm，取0.23mm。
这里选择线径为0.23mm的5mh电感。
6.2.toff设置电阻rosc
rosc=toff/(4*10^-5)=5us/(4*10^-5)=125k
这里选择电阻规格为：125k/0805/1%
6.3.启动电阻r1
因为ivin范围是1ma-20ma
则 rmax=(vdcmin-10.5v)/1ma=(176*1.414-10.5)v/1ma=238k
rmin=(vdcmax-10.5v)/20ma=(265*1.414-10.5)v/20ma=18k
所以，r1=(rmax+ rmin)/2=(238k+18k)/2=128k
prmax=iinopmax2*r1=0.0012*128k=0.128w
这里取阻值为128k的0.5w电阻。
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prcs=0.22/0.71w=0.056w，所以这里取0.71ω/0805/1%
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则vds>1.414*vinmax=1.414*265v=374.71v，尽量选择导通电阻rdson小的mosfet
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