基于PT4201的离线式LED射灯设计技术

OUT输出驱动：
PT4201的OUT脚用来驱动功率MOSFET的栅极。优化设计图腾柱形式输出的驱动能力使驱动强度和EMI得到良好的折衷。同时，OUT的输出高电位被限制到了18V，从而可以保护由于VDD升高可能对MOSFET造成的损伤。内部OUT和GND之间有一个电阻,可以在芯片不工作时将外部MOSFET的栅极可靠置为0电位。

基于PT4201的E27 3W离线式射灯方案

基于PT4201的E27 3W离线式射灯方案应用线路是典型的反激式的拓扑结构，采用副边反馈（即光耦反馈），以提高输出电流精度。相比于原边反馈电路电流精度+-5％，副边反馈的电路精度在+-2%以内，成本只增加了0.3RMB，但却给大批量生产时提供了便利。

3W E27的应用一般负载接3颗1W的LED，每颗LED的VF在3.4V+-0.2V左右。一般电流为300mA-350mA。工作原理如图7所示，AC85V-265V交流电输入，通过L1（相当于一个保险丝，抗浪涌）后接入整流桥，从整流桥出来的电压大约为1.4XVin，电流1A左右。C1是一个滤波电容，电容值的选择大约是负载功率的1-3倍即可，此处3W的应用采用4.7uF的电容，如选择太小的会导致纹波大，选择太大的空间又不允许。PT4201的VDD端一开始由R4降压后供电，18V启动，启动之后就通过变压器辅助绕组供电，电压在9-27V之间。R1、C3和D2是一个RCD吸收回路，用来吸收Q1开关时产生的尖峰。减小R1，可以提高吸收效果，但是会导致系统效率降低，建议采用折衷的方式。PT4201的RI端所接电阻R7是用来设定开关频率的，此处把频率设定在65kHz。PT4201的CS端连接采样电阻R8、R9，设置电流。

变压器是一个重要的部件，采用反激式的拓扑结构，当Q1关断时，变压器5，6断导通，D1的耐压为变压器输入电压/匝数比+变压器输出电压。当Q1开时，变压器1，2端有电流，3，4，5，6端截止，D1的耐压为变压器输出电压X匝数比+变压器输入电压。D1，T1，Q1是影响效率的关键，D1反向耐压与T1匝数比互相牵制。电路右边SR1100是一个肖特基二极管或者可采用快恢复二极管整流。当空载时，R3是一个限流电阻，限制这条支路上的电流在10mA，D4在这里选用12V稳压管，起到一个整流限压的作用，在空载时才工作，R2是一个分流电阻，R2上流过的电流为10mA，R2左端的电压为1V。带负载时，R6两端的电压为1V左右，通过选择电阻值不同调节输出电流，这是1X3W的应用，工作电流设定在300mA左右。U2是光耦，当R6上的电流变大时，发光二极管上的电流变大，光敏电阻感应到之后，反馈电流到PT4201FB端，FB端电压变小，PT4201通过调整占空比来使能量降低，随之降低R6上的电流。由于是从输出端采样电流反馈到芯片，这样的副边反馈，实时对电流进行微调，提高了输出电流的精度。

     图8是这个3W E27方案的照片，体积很小，放入E27灯头绰绰有余。


改变这个方案的部分设计数据，可以设计5W、7W、12W的各种方案，工作原理雷同。由于5W-12W的应用空间较大，所以允许在3W的基础上加上一些辅助电路。如增加抗雷击器件、可以提高EMC的共轭电感、PFC、∏滤波器等等，以提高整个电路过EMC的能力、工作效率、PFC。

参考文献：
《Powtech 离线式LED射灯解决方案》
《PT4201Datasheet》