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AN4130

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Doc ID 023315 Rev 1

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Figure 1.

Images top and bottom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Figure 2.

Physical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Figure 3.

FET drain voltage waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Figure 4.

Distortion of input current with sinewave reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Figure 5.

Current distortion with sinewave input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Figure 6.

Voltage and current waveforms with AC injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Figure 7.

Waveforms with 90 V input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Figure 8.

Waveforms with 110 V input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Figure 9.

Waveforms with 130 V input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Figure 10.

Power loss vs. sinusoidal input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Figure 11.

Output current vs. input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Figure 12.

THD vs. input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Figure 13.

70 Vrms input, no diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Figure 14.

BAT48, ~0.3 V drop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Figure 15.

40 Vrms dimmed input, no diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Figure 16.

40 Vrms dimmed input, BAT48 diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Figure 17.

Power loss vs. dimmed RMS line voltage (120 V line) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Figure 18.

Output current vs. dimmed RMS line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Figure 19.

LED current vs. line voltage with 18 series LED load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Figure 20.

LED current vs. LED voltage at

120 V In . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Figure 21.

Efficiency vs. line voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Figure 22.

Power loss vs. line voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Figure 23.

Power factor vs. line voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Figure 24.

THD vs. line voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Figure 25.

Relative dimmed output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Figure 26.

Conducted EMI, line 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Figure 27.

Conducted EMI, line 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Figure 28.

Unit startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Figure 29.

Component electrical stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Figure 30.

Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Figure 31.

LED dynamic resistance vs. current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Figure 32.

Simplified LISN diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Figure 33.

Conducted EMI limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Figure 34.

Flyback converter input current waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Figure 35.

Undamped input filter waveforms with Triac dimmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Figure 36.

Properly damped waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Figure 37.

Final input filter design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figure 38.

Input transient at 200 mA/div, 2.5 ms/div . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figure 39.

Input transient at 500 mA/div, 500 µs/div . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figure 40.

Input transient at 1 A/div, 50 µs/div. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Figure 41.

Transformer specification for 18-LED load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Figure 42.

Transformer specification for 9-LED load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Figure 43.

Top placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Figure 44.

Top copper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Figure 45.

Bottom placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Figure 46.

Bottom layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38