表 3 列出了以一个采用 SMD 钽电容器及AC 电磁变压器供电系统的相关数据。系统以节省空间为设计目标,同时避免使用体积更大、可靠性更低的电解电容器。对于体积、可靠性、成本及平均LED电流都有取舍,一般标定 12V AC 的变压器输出电压会变化±10%,三个 LED 的压降约 10V,在图8 可以看到,如电容值少于200 μF ,AC 输入的波形扭歪了。当整流后电压没有被有效地平滑,谷低电压有可能低于 LED 电压,在这情况下,开关电路停止运作, LED 平均电流下降,最后 LED 输出流明也下降。
表3 AC 输入电压
图4 电路板一览
电感器的选择和开关电路布线设计
电路中选用了 100 μH 的屏蔽式电感器,把标称频率设定于约 250kHz 的水平,同时把辐射电磁干扰减至最少。任何开关稳压器的设计,对减低辐射电磁干扰都相当重要。这款参考设计可以把关键的线轨长度减至最低,而关键性区域四周的接地面积则扩至最大。
图5至图8显示由输入电容Cin=C1+C2+C3所影响的输入电压纹波及LX电压。输入电容愈大,输出电流愈准确,亦令平均输出流明愈高。当输入电容达300uF时,整体表现,包括效率及电流准确度都最好。相反,当输入电容降低,输出电流准确度降低多达25%,但效率总高于50%。
图 5 Cin=300μF 图 6 Cin=200μF
图 7 Cin=150μF 图 8 Cin=100μF
图 5~ 8:输入纹波及 LX 电压 (Ch3 为 LX 引脚电压,Ch4 为输入电压)
结语
ZXLD1350 及 ZXSBMR16T8 配合其它被动组件,展现了一个细小、可靠、高效率及小组件数目的方案。这个超小设计可放进连接器的外壳,将这些对温度敏感的组件与发热的 LED 尽量分隔开。在最终的解决方案中,LED电流及电容器的大小都要有所取舍,以达致最理想的效率、准确度、尺寸及组件数量。
这是一系列不同 MR16 解决方案和选项参考设计中的第一份设计指南。