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在低功率电源设计中，非隔离方案因其低成本、小体积和高效率的优势，广泛应用于LED照明、小家电供电等领域。本文以BP2509芯片为核心，详细解析一款非隔离电源方案的设计流程，涵盖拓扑选择、参数计算、PCB布局及调试优化，为工程师提供一套完整的实战指南。
非隔离电源（Non-Isolated Power Supply）省略了变压器，直接通过开关电路实现电压转换，具有以下特点：
典型应用：LED驱动电源（如球泡灯、筒灯）、小功率适配器（5W以下）、家电辅助供电等。
BP2509芯片定位：一款高性能电流模式PWM控制器，支持宽输入电压（8V-450V），内置高压启动电路，适用于Buck、Buck-Boost等非隔离拓扑。内部框架图如下所示
| 引脚号 | 名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | VCC | 芯片供电（典型12V） |
| 2 | GND | 地 |
| 3 | FB | 反馈引脚（连接光耦或分压电阻） |
| 4 | CS | 电流采样（检测开关管电流） |
| 5 | HV | 高压启动输入 |
| 6 | OUT | 驱动输出（连接MOS管栅极） |
以下以24V LED驱动电路（输入：90-265V AC，输出：24V/0.5A）为例，说明设计流程。
采用Buck拓扑（降压型），结构简单且效率高。
关键元件：BP2509、功率MOS管、续流二极管、储能电感、输出电容。
开关频率设定：
通过RT引脚外接电阻设定频率，公式：
fsw=25×103RT(kΩ)fsw=RT(kΩ)25×103（kHz）
本例选择RT=100kΩ⇒fsw=250kHzRT=100kΩ⇒fsw=250kHz。
电感量计算：
电感峰值电流需满足：
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，计算得L≈220μHL≈220μH。
输出电容选型：
电容需满足输出电压纹波要求：
C_{out} \geq \frac{\Delta I_L}{8 \times f_{sw} \times \Delta V_{ripple}} }
假设允许纹波ΔV=240mV，计算得Cout≥47μFCout≥47μF，选用100μF/50V电解电容。
| 元件 | 参数 | 型号推荐 |
|---|---|---|
| 功率MOS管 | 600V/2A, Rds(on)<3Ω | STB9NK60Z |
| 续流二极管 | 600V/1A, 超快恢复 | UF4007 |
| 储能电感 | 220μH/0.5A（铁氧体磁芯） | 定制 |
| 输出电容 | 100μF/50V（低ESR） | 红宝石YXJ系列 |
非隔离方案对PCB布局极为敏感，需遵循以下原则：
EMC对策：
基于BP2509的非隔离方案在成本敏感型应用中表现出色，但需在电路设计、PCB布局和EMC处理上精益求精。本文提供的设计流程已在实际项目中验证，可实现高效率（典型值88%）、低成本的LED驱动电源开发，适用于球泡灯、工矿灯等多种场景。
（如需完整原理图及BOM表，请联系作者获取。提供样品，技术支持）