Buck 恒流 LED 驱动参数计算器（高PF单级）

高PF单级PFC（临界导通BCM，JW1967X类）非隔离恒流方案：推算电感 / 匝数 / 峰值电流 / 采样电阻，薄膜滤波电容与大输出电容按工程惯例校核。

电气参数
V (RMS) · 高PF无电解，母线为脉动馒头波，峰值 = √2×Vin
V (RMS) · 用于最高端频率校核与MOS耐压
V · 灯串总正向压降
A · LED 恒流设定值（Pout = I×V 自动算）
% · 用于推算输入功率
kHz · 按最低AC端设定（AC120V 典型 40kHz；JW1967X fMAX≈80kHz）
IPK = k × I_out。高PF单级BCM峰值电流大（能量守恒），常规 4.5~5.5
滤波电容与磁芯
µF · 高PF架构整流桥后无需电解，薄膜滤开关高频（JW1967 参考 2×150nF）
µF · LED恒流驱动常规 100µF，输入后校核输出纹波
Ω · 铝电解典型 0.2~0.5Ω（100µF/50V 系列），算纹波电压用
颗 · 灯串串联数（Vout/颗数 ≈ 单颗压降，如 65/23 ≈ 2.82V/颗）
路 · 每路电流 = I_out / 并联数
Ω/颗 · 白光 350mA 档约 0.5~1.5Ω；电流越小越大（60mA 档约 2~4Ω）
= 串联颗数 × 单颗动态电阻 ÷ 并联路数（算纹波电流用）
自动带出典型 Ae/Ve/平均匝长，可手改
mm² · 有效截面积（以规格书为准）
cm³ · 参考值
mm · 参考值
T · 高PF单级BCM峰值电流大，ΔB 常规 0.25~0.35T，注意饱和与温升
限流采样电阻（CS）
V · JW1967X ISP 采样基准典型 200mV（可改）
RSNS = Vref / ILED（LED 平均电流直接决定采样电阻）
输出电流 I_out
–
用户设定
输出功率 Pout
–
I_out × Vout
输入功率 Pin
–
Pout / η
电感量 L
–
BCM公式 · 按最低AC峰值
电感匝数 N
–
ΔB 约束
采样电阻 RSNS
–
Vref / I_out
峰值电流 IPK
–
k × I_out
详细结果
参数数值说明
整流母线峰值 Vdc（最低 / 最高AC）–√2 × Vin（高PF无电解，母线为脉动馒头波）
占空比 D（最低 / 最高AC峰值处）–D = Vout / Vdc（时变，此处为峰值处瞬时值）
导通时间 Ton / 关断时间 Toff（最低AC）–Ton = IPK·L/(Vdc−Vout)；Toff = IPK·L/Vout
开关频率校核 f（最低 / 最高AC）–高PF频率随馒头波变化，须 ≤ IC fMAX
气隙估算 lg–lg ≈ μ₀·N²·Ae / L（峰值电流大，气隙偏大正常）
采样电阻功耗 P_RSNS–P ≈ Vref²/RSNS（RSNS 电流平均值≈I_out，锯齿波 RMS 略高）
输出纹波电压 ΔVo–容量项 IPK·Toff/(2C) + ESR 项 IPK·ESR，BCM 峰值电流大、ESR 项常占主导
输出纹波电流 ΔI_LED–ΔI_LED ≈ ΔVo / R_dyn；R_dyn = N串×r单颗/N并（LED 动态电阻分流）
电感饱和电流要求–Isat > IPK，建议 ≥ 1.2 × IPK
MOS 耐压建议–JW1967E 内置 500V MOS；277V 端峰值余量校核
高PF单级PFC（BCM）：整流桥后母线为 100/120Hz 脉动馒头波，无需大电解，只用薄膜电容（JW1967 参考 2×150nF CL21 450V）滤开关高频。峰值电流 IPK = k×I_out（能量守恒，常规 4.5~5.5 倍，区别于普通 CCM 的 2 倍以下）。输出电容按 LED 恒流惯例 100µF（具体按输出纹波要求增减），本工具用输入值反校纹波。ΔB 因 IPK 大而偏高（0.25~0.35T），需校核磁芯饱和与温升。
电路示意图
非隔离Buck LED恒流驱动原理图
设计流程与公式
① I_out（LED 平均电流）；Pout = I_out × Vout；Pin = Pout / η
② Vdc_min = √2 × Vin_min；Vdc_max = √2 × Vin_max（高PF无电解，直接用峰值）
③ IPK = k × I_out（高PF单级BCM，k 常规 4.5~5.5，能量守恒决定）
④ L = Vout × (Vdc_min − Vout) / (f × IPK × Vdc_min)（f 按最低AC端设定）
⑤ TON = IPK·L/(Vdc−Vout)；TOFF = IPK·L/Vout；f(Vdc) = Vout·(Vdc−Vout)/(L·IPK·Vdc)
⑥ RSNS = Vref / I_out（ILED = Vref / RSNS，JW1967X 手册恒流公式）；P_RSNS ≈ Vref²/RSNS（RSNS 电流平均值 ≈ I_out）
⑦ N = L × IPK / (ΔB × Ae)；气隙 lg ≈ μ₀·N²·Ae / L
⑧ 输出纹波：ΔVo ≈ IPK·Toff / (2·C_out) + IPK·ESR（容量项 + ESR 项，BCM 峰值电流大、ESR 项常占主导）；LED 纹波电流 ΔI_LED ≈ ΔVo / R_dyn，R_dyn = N串联颗数 × r单颗动态电阻 ÷ N并联路数
高PF单级PFC与普通CCM的区别

JW1967X 是高PF单级Buck（单级PFC）：整流桥后只有小薄膜电容，母线是 100/120Hz 脉动馒头波，芯片在馒头波上直接做临界导通恒流，天然高功率因数（>0.9）。与"电解大电容平滑母线 + CCM 连续"的通用 Buck 完全不同——后者算出 10mH 级感量，正是高PF方案用 0.8mH 的原因。

为什么峰值电流 IPK 是输出电流的 4.5~5.5 倍

高PF BCM 下，每个开关周期电感储能 ½·L·IPK²，Pin = ½·L·IPK²·f。馒头波在电压低谷段几乎不传递能量，为在有限的开关次数内传递整周期功率，IPK 必须远大于 2×I_out。设计口诀：IPK ≈ k×I_out（k=4.5~5.5），再由 RSNS=Vref/I_out 配采样电阻（两者独立设定）。

薄膜滤波电容（无电解）

高PF架构母线为脉动波，不需要储能电解，整流桥后放 2×150nF（如 CL21 450V 薄膜）滤开关高频即可——这也是 18W 方案用两颗 CL21 450V 150nF 的原因。耐压取最高AC峰值（277V → 391.7V），450V 薄膜余量充足。

输出电容 100µF 与纹波

BCM 输出电流纹波大（0→IPK），输出电容按 LED 恒流驱动惯例取 100µF（电解）。输出纹波电压 = 容量项 IPK·Toff/(2C) + ESR 项 IPK·ESR——BCM 峰值电流大，ESR 项常占主导，选电解时关注 ESR（低ESR 长寿命系列）。LED 上的纹波电流 ≈ ΔVo/R_dyn（灯串动态电阻分流），R_dyn = 串联颗数 × 单颗动态电阻 ÷ 并联路数（白光 350mA 档单颗约 0.5~1.5Ω，电流越小越大，可输入实测值）。

频率随馒头波变化与 fMAX 校核

BCM 开关频率 f(Vdc) = Vout·(Vdc−Vout)/(L·IPK·Vdc) 随母线瞬时电压变化：AC120V 时典型 40kHz，AC277V 时升高（本例约 54kHz）。设计按最低AC端定频率，再用最高AC端校核是否超过 IC fMAX（JW1967X ≈80kHz）。

采样电阻功耗为什么按 Vref²/RSNS

RSNS 只在 MOS 导通期流过电流（0→IPK 锯齿波，占空比 D，而非整周期三角波），其时间平均电流 = IPK×D/2 ≈ I_out（恒流关系 ILED = Vref/RSNS）。因此功耗按 P ≈ I_out²×RSNS = Vref²/RSNS 估算（本例 0.2²/0.8 = 0.05W）；锯齿波 RMS 略高于平均值，0.8Ω 采样电阻选 0.25W 以上即可，无需 1W。

磁通摆幅 ΔB 与饱和

因 IPK 大，高PF BCM 的 ΔB 常规 0.25~0.35T（高于普通 CCM 的 0.2T），匝数 N = L·IPK/(ΔB·Ae)。需同时校核：磁芯峰值磁通 B_peak（含直流偏置）不超饱和值（铁氧体约 0.4T@25℃、0.32~0.35T@100℃），以及磁芯损耗温升。气隙 lg ≈ μ₀·N²·Ae/L 控制直流偏置，峰值电流大时气隙偏大属正常。