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在低功率電源設計中，非隔離方案因其低成本、小體積和高效率的優(yōu)勢，廣泛應用于LED照明、小家電供電等領域。本文以?BP2509?芯片為核心，詳細解析一款非隔離電源方案的設計流程，涵蓋拓撲選擇、參數(shù)計算、PCB布局及調(diào)試優(yōu)化，為工程師提供一套完整的實戰(zhàn)指南。
非隔離電源（Non-Isolated Power Supply）省略了變壓器，直接通過開關電路實現(xiàn)電壓轉換，具有以下特點：
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典型應用?：LED驅動電源（如球泡燈、筒燈）、小功率適配器（5W以下）、家電輔助供電等。
?BP2509芯片定位?：一款高性能電流模式PWM控制器，支持寬輸入電壓（8V-450V），內(nèi)置高壓啟動電路，適用于Buck、Buck-Boost等非隔離拓撲。內(nèi)部框架圖如下所示
| 引腳號 | 名稱 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | VCC | 芯片供電（典型12V） |
| 2 | GND | 地 |
| 3 | FB | 反饋引腳（連接光耦或分壓電阻） |
| 4 | CS | 電流采樣（檢測開關管電流） |
| 5 | HV | 高壓啟動輸入 |
| 6 | OUT | 驅動輸出（連接MOS管柵極） |
以下以?24V LED驅動電路?（輸入：90-265V AC，輸出：24V/0.5A）為例，說明設計流程。
采用?Buck拓撲?（降壓型），結構簡單且效率高。
?關鍵元件?：BP2509、功率MOS管、續(xù)流二極管、儲能電感、輸出電容。
?開關頻率設定?：
通過RT引腳外接電阻設定頻率，公式：
fsw=25×103RT(kΩ)fsw=RT(kΩ)25×103（kHz）
本例選擇RT=100kΩ?fsw=250kHzRT=100kΩ?fsw=250kHz。
?電感量計算?：
電感峰值電流需滿足：
L = \frac{(V_{in\_max} - V_{out}) \times D_{max}}{f_{sw} \times \Delta I_L} }
其中，Dmax=VoutVin_min×η≈0.3Dmax=Vin_min×ηVout≈0.3，取ΔIL=30%×Iout，計算得L≈220μHL≈220μH。
?輸出電容選型?：
電容需滿足輸出電壓紋波要求：
C_{out} \geq \frac{\Delta I_L}{8 \times f_{sw} \times \Delta V_{ripple}} }
假設允許紋波ΔV=240mV，計算得Cout≥47μFCout≥47μF，選用100μF/50V電解電容。
| 元件 | 參數(shù) | 型號推薦 |
|---|---|---|
| 功率MOS管 | 600V/2A, Rds(on)<3Ω | STB9NK60Z |
| 續(xù)流二極管 | 600V/1A, 超快恢復 | UF4007 |
| 儲能電感 | 220μH/0.5A（鐵氧體磁芯） | 定制 |
| 輸出電容 | 100μF/50V（低ESR） | 紅寶石YXJ系列 |
非隔離方案對PCB布局極為敏感，需遵循以下原則：
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EMC對策?：
基于BP2509的非隔離方案在成本敏感型應用中表現(xiàn)出色，但需在電路設計、PCB布局和EMC處理上精益求精。本文提供的設計流程已在實際項目中驗證，可實現(xiàn)高效率（典型值88%）、低成本的LED驅動電源開發(fā)，適用于球泡燈、工礦燈等多種場景。
（如需完整原理圖及BOM表，請聯(lián)系作者獲取。提供樣品，技術支持）