【应用】基于EG1166芯片设计开发的LED照明解决方案，5V 40A直流电压输出

时间： 2021-07-25 来源：屹晶微电子

技术问答

方案介绍

LED照明解决方案，基于屹晶微电子 EG1166芯片开发设计。176V-265V交流电压输入，5V 40A直流电压输出。满载效率≥89%。具有输入欠压保护，输出过载，短路保护等功能。广泛应用于LED照明系统。

方案特点

●前级采用集成主动同步整流信号的双管正激PWM驱动芯片EG1166

●同步整流MOS管驱动芯片 EG2104S

●恒压恒流控制芯片 EG4321

●输入电压：AC 176-265 Vrms

●输出参数：DC 5V40A

●静态功耗：＜2W

●满载效率：≥89%

●输入欠压保护

●输出过载、短路保护

●PCB尺寸：190mm*76mm，元器件高度23mm

方案详情

一、原理概述

本方案主电路采用双管正激式同步整流拓扑，相较于传统单管正激拓扑，主要有以下优点：①主开关管Q1，Q2 承受的电压应力仅为最大输入电压，可使用耐压为500V 的MOS 管，而低耐压的MOS 管导通内阻更小；②不需要变压器磁通复位绕组，励磁电感能量与漏感能量通过超快恢复二极管D1，D2 回馈至输入滤波电容Cin，绝大部分能量得到了再利用；③次级采用MOS 管同步整流，导通损耗大大低于肖特基二极管整流方案。

方案原理框图如下图所示，EG1166 控制初级MOS 管Q1，Q2 同时导通或关断，并发出同步整流信号，经隔离驱动变压器T2 和驱动芯片EG2104S 控制次级整流管Q3 和续流管Q4。输入能量通过主变压器T1 传输到次级并经输出电感L 与输出电容Cout 滤波后得到直流输出电压。EG4321 采样输出电压与输出电流，将内部误差放大器反馈信号经过光耦传输给EG1166 调节PWM 占空比，达到输出恒流与恒压的目的。初级侧MOS 管的逐周限流由EG1166 控制，次级侧Q3、Q4 的轻载关断功能由EG4321 控制。

二、保护功能

■ 输入欠压保护

当输入大电容上的直流电压低于220V 时，EG1166 进入待机模式，关闭PWM 输出；当输入大电容上的直流电压大于228V 时，EG1166 自动恢复工作，开启PWM 输出。

■ 输出过载保护

当输出电流大于45A 时，EG4321 内部电流环运放输出通过光耦控制EG1166 关闭PWM，如果持续过载，电源将进入间歇性打嗝模式。

■ 输出短路保护

当输出5V 短路时，EG1166 的VCC 电压将会由于辅助绕组无法供电而持续下降，内部静态电流很快泄放VCC 电容的电压，当VCC 引脚电压低于8V，EG1166关闭PWM 输出，同时母线电压通过启动电阻重新对VCC 电容进行充电，当VCC 电容的电压高于16V 时，EG1166 重新开启PWM 输出，如果输出一直短路，电源将进入间歇性打嗝模式。当输出短路消除后，输出5V 自动恢复正常。

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