【设计大赛】一款原边PFC日光灯电源

先上一个100V 60Hz的测试数据。

总见军长来点真功夫了

来点设计资料大家看看，相互学习  才满足“设计大赛” 吗？

230V 50Hz

关注....

另外设计大赛注重的是设计过程及自己的理解，期待设计过程的分享！

巩工这是ＭＴ7930的方案吧！

没做多少。

上原理图。

PCB板图。

（转载）MT7930 电源驱动板常见问题及解决方法,

1. MT7930 的有源 PFC 及恒流原理

MT7930 是一款单级 APFC（有源 PFC）及 CC（恒流）的 LED 驱动芯片。BOM 少，成本低，设计简单，保护功能齐全。

由于辅助绕组的电压波形在功率 MOS 管关断期间与输出电压成比例关系，因此 MT7930通过对辅助绕组的电压波形进行检测来对输出电流、电压进行间接检测。然后第 4 脚 COMP脚的外接补偿电容，对高开关频率的输出电流进行长程平均（滤波周期小于 10ms，也即是小于市电经过全桥整流后的 10ms 周期）。该长程平均值再与内部的参考电平（400mV）进行比较，从而产生 PWM 控制波形对功率 MOS 管进行控制。从而达到恒流输出的目的。由于 MT7930 是采用平均电流模式来对输出电流进行恒流，因此输出电流与输入电压，输出电压均无关，同时也对变压器电感不敏感。MT7930 通过 COMP 脚（第 4 脚）的补偿电容进行长程平均，因此 COMP 脚上的电压信号在一个正弦波周期内基本保持不变。而 MT7930 内部正是通过 COMP 脚的电压来控制源边的开关导通时间。当输入市电的电压确定后，COMP 脚的平均电压就确定了，也即是开关导通时间确定了，因此源边的峰值电流就会跟随输入正弦波电压变化而变化（源边峰值电流

= I P _ PK =Vin · sin(ùt )· Ton

                         Lp

 源边峰值电流就随着输入的正弦电压变化而变化）。这样源边电流就随着输入电压变化而变化，高 PF 值就达到了。从上面的说明可以看出，COMP 脚的补偿电容越大，系统的平均时间越长，则 COMP 脚的电压信号越稳定，即开关导通时间越恒定，就可以达到更高的 PF 值。但 COMP 电容越大，系统的环路响应也就越慢，同时，启动的时间也越长（因为 COMP 脚要花更长的时间达到稳定值）。因此 COMP 脚电容也不是越大越好，一般取值在 470nF ~ 1uF，680nF 是一个比较好的折中值。

 2. 线性调整率差或负载调整率差

（1） 如果变压器的空闲时间不够，会造成线性调整率差，尤其是在 AC85V 输入时，测量 MOS 漏极波形在导通前的振铃信号的时间（即最小空闲时间），这段时间需要大于 2uS 或周期的 10%；

（2） Comp 脚的电容小到 pF 量级；

（3） MOS 管栅极是否有二极管；

（4） 检查 MOS 管栅极的驱动二极管方向是否正确；如果方向错误，则会导致 Io 随 AC 电压的升高而升高，Io 可能变化 50mA 以上；

（5） 检查 PCB 排版，主要有以下几个方面：

辅助供电电容和 CS 脚的缓冲电阻靠近芯片放置；

芯片 Dsen 引脚与 GND 间的电容和电阻靠近芯片放置；

变压器的“正”端（电压交变点）走线尽量短而粗，且远离芯片的 Dsen 脚和 CS

脚，使其不受干扰；

（6） AC 输入端的串联阻抗大，如串联的差模电感、共模电感、热敏电阻等的阻抗太大；

（7） 辅助绕组是否夹绕在初次级之间；
（8） 变压器的干扰：如果变压器离 Dsen 脚走线和 CS 脚走线距离太近，则会干扰导通时间和周期；
此时，应该在变压器安装完成后，再加一层外屏蔽铜箔，铜箔需要接初级 GND；
（9） MOS 管的 Rds_on太大；
（10）  MOS 管的 Ciss 太大；
（11）  在计算表格中，“MOS 管的导通压降”取值太小，需根据高温时的压降来取值；
（12）  芯片的 Dsen引脚与芯片的GND引脚间电容值大于33pF
      
3.  输出电流偏低
（1）  MOS管漏极检流电阻的地与芯片的地之间的走线要短而宽！
（2）  用示波器观察芯片的CS脚波形是否异常的尖脉冲干扰，如有，检查PCB走线。
 
4.  高温或老化时输出电流下降，常温下正常
（1）  在高温时 MOS管的导通电阻Rds_on会增大，在120℃时会是常温25℃的一倍，
如果MOS 管的质量不好，在120℃时其Rds_on会增大更多，影响输出电流；
（2）  变压器饱和：磁芯在高温的饱和磁通密度会下降，在设计变压器时最大饱和磁
通密度 Bmax的取值需小于0.3；
（3）  输出二极管为肖特基二极管且散热不好；
（4）  使用劣质磁芯，劣质磁芯在高温时最大饱和磁通密度Bmax下降得过低，标准的
磁芯此值在100℃时为 0.39，在120℃时为0.35。
 
5.  不恒流
（1）  芯片 Comp引脚的电容值太小；
（2）  PCB 布线不好，Dsen脚和CS脚受到干扰；
（3）  辅助绕组与次级绕组耦合不好，改善变压器绕法，使其两绕组紧挨着绕制，辅
助绕组疏绕，最好多股细线并绕平铺疏绕。
 
6.  开机烧 MOSFET
（1）  MOS管漏极的检流电阻计算是否合理；
（2）  变压器电感量是否合理；
（3）  MOS管栅极是否被拉高。
  
7.  PF值低
（1）  芯片的 comp脚电容值太小；
（2）  若只在高温时偏低或者电源工作一段时间后功率因数值偏低，则此电容热稳定
性差，请使用稳定性好的NPO或X7R 系列瓷片电容。
（提高功率因数值也会降低THD谐波失真）
 
8.  启动时间长  @ AC85V、输出有电解的方案中
STP脚的启动电阻值给芯片供电电容的充电时间长导致；
（1）  减小 STP脚的启动电阻值，但总电阻值不能低于300kΩ；
（2）  减小电容芯片供电电容的容量，但也不能太小，要保证一次启动成功，一般可
选4.7uF～22uF电解电容，或选10uF～33uF贴片电容。
（3）  MOS管的栅极 Ciss电容大，需要启动电阻和VDD供电电容提供更多的能量，这种情况需加大VDD供电电容值。
 
9.  效率偏低
（1）  MOS管栅极是否有二极管
（2）  输出电流波形低频纹波大，需加大输出电容量
（3）  变压器是三明治绕法吗？
（4）  AC 输入端的串联阻抗大，如串联的差模电感、共模电感、热敏电阻等的阻抗太大；
（5）  次级整流二极管是否为低压降的快恢复型；
（6）  MOS管的体电阻Rds_on太大
（7）  初级绕组吸收电路电阻值小、电容值大。
 
10. 开路限压
Dsen脚两电阻的比值大会导致开路输出电压高；
如果比值太小，不能兼容最高输出电压，同时如果输出使用延时时间比较长的电子负载
时，在电子负载还没有正式进入正常工作状态电源会进入开路保护模式；
 
11. 短路保护功能失效
（1）  Dsen脚两电阻的比值过小；
（2）  芯片的 Dsen 引脚与芯片的 GND 引脚间的信号受到其它信号的干扰，使其在输
出短路的情况下，Dsen脚检测的电压高于200mV，请检查PCB走线；
（3）  芯片的 Dsen 引脚与芯片的 GND 引脚间电容有，且不小于 22pF，且靠近芯片放
置，此电容不能太大，一般取值22pF；
（4）  在高温时短路保护功能失效，检查芯片的 Dsen 引脚与芯片的 GND 引脚间电容
值是22pF是否是热稳定性好的NPO或者 X7R 类型；

不知稳定性如何呢

http://hzkeneng.taobao.com

小试了200PCS，各方面还好，没啥大的问题，

上传变压器计算工具，

MT7930-高PF-隔离-LED驱动电源-设计工具-Rev5.2-2011-12-13