新型電源集成塊ICE2A165解析及應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

2．1 交流輸入及整流濾波電路
通電后，220 V市電經(jīng)電源開關(guān)SW、保險(xiǎn)管F1、互感濾波器L1送到橋式整流電路，由VD1～VD4進(jìn)行整流，再由C3濾波，得到300 V左右的直流電壓。
因電源功率不大，保險(xiǎn)管選用0．5～0．63 A即可；采用一節(jié)互感濾波器來(lái)濾除電網(wǎng)中的干擾，L1選用LT028、UU9．8等型號(hào)；整流二極管VD1～VD4選用1N4007(整流二極管上無(wú)需并聯(lián)0．01μF的電容)，C3選用33～100 μF。
2．2 ICR2A165的7腳外部電路
7腳外接啟動(dòng)電路和補(bǔ)給供電電路。通電后，C3上的300V電壓經(jīng)啟動(dòng)電阻R1、R2對(duì)電容C5充電，當(dāng)C5上的電壓達(dá)到13．5 V時(shí)，內(nèi)部電路啟動(dòng)，ICE2A165開始工作，內(nèi)部開關(guān)管隨即進(jìn)入開關(guān)工作狀態(tài)。
電路啟動(dòng)時(shí)，ICE2A165的7腳索取的電流小于55μA，電路工作后，7腳索取的電流達(dá)5 mA，若此時(shí)再由啟動(dòng)電阻R1、R2來(lái)給7腳供電，則無(wú)法滿足7腳的需求，因此電路中應(yīng)設(shè)補(bǔ)給供電電路。補(bǔ)給供電電路由開關(guān)變壓器的3～4繞組、D6、R3等元件構(gòu)成。電路工作后，開關(guān)變壓器3～4繞組上的脈沖電壓經(jīng)D6整流，再由R3和C5濾波后得到14 V左右的直流電壓給7腳供電，以滿足內(nèi)部電路的要求。
R1和R2的總阻值在800～1 000 kΩ之間，C5的容量一般在33～82μF，R1、R2、C5的取值不能太大，否則會(huì)導(dǎo)致電路啟動(dòng)困難，甚至不能啟動(dòng)。7腳的正常工作電壓應(yīng)設(shè)計(jì)在12～14 V，若太低，會(huì)使過(guò)壓保護(hù)變得不靈敏；若太高，又會(huì)使過(guò)壓保護(hù)變得太靈敏。R3的值一般在10 Ω以下即可。
2．3 穩(wěn)壓電路
穩(wěn)壓取樣點(diǎn)設(shè)在主電壓+5 V輸出端，由精密型三端比較器IC2(TL431)和光電耦合器IC1(PC817)配合IC3內(nèi)部電路來(lái)完成穩(wěn)壓控制，它能將取樣點(diǎn)的電壓穩(wěn)定在U0上，U0的大小可由式(2)計(jì)算。

式(2)中，VREF為TL431內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓，等于2．5 V，R11和R10分別代表R11和R10的阻值，若將圖中的電阻阻值代入式(2)中，可以算出U0=5V。另外，從式(2)中還可發(fā)現(xiàn)，通過(guò)改變R11和R10的阻值就可對(duì)輸出電壓的高低進(jìn)行設(shè)計(jì)。
穩(wěn)壓過(guò)程是這樣的：當(dāng)某種原因引起各路輸出電壓升高時(shí)，+5 V電壓也必升高，經(jīng)R11和R10分壓取樣后，使IC2的1腳電壓上升，IC2導(dǎo)通增強(qiáng)，光耦I(lǐng)C1內(nèi)部發(fā)光二極管發(fā)光增強(qiáng)，光電三極管導(dǎo)通增強(qiáng)(內(nèi)阻變小)，從而使IC3的2腳電壓降低，經(jīng)內(nèi)部電路處理后，進(jìn)麗使內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管飽和時(shí)問(wèn)縮短，開關(guān)變壓器儲(chǔ)能減少，各路輸出電壓下降，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。如果輸出電壓降低，則穩(wěn)壓過(guò)程與上述過(guò)程相反。
值得注意的是，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，取樣點(diǎn)一定要設(shè)在主電壓輸出端上，并根據(jù)主電壓的大小要求來(lái)確定R10和R11的值，R10和R11一定要選用精密電阻，誤差在1％以內(nèi)。R5的取值范圍應(yīng)為0．3～1 Ω，R5越小，電源的穩(wěn)壓范圍就越寬，但內(nèi)部開關(guān)管的功耗會(huì)加大，過(guò)流保護(hù)靈敏度會(huì)變差。在交流220 V環(huán)境下，R5取0．47 Ω比較合適。
2．4 反峰吸收電路
在ICE2A165內(nèi)部開關(guān)管截止瞬間，開關(guān)變壓器初級(jí)繞組會(huì)產(chǎn)生反峰電壓，為了防止反峰電壓擊穿開關(guān)管，必須在開關(guān)變壓器初級(jí)繞組上并聯(lián)皮峰吸收電路，即R4、C4和VD6。VD5一定要選用高壓快恢復(fù)管，如RF107、RGF10M等，C4的耐壓必須在1 kV左右，R4的功率須在1 W以上。
2．5 直流輸出電路
本電源輸出+5 V、+12 V和-12 V 3路直流電壓。+5 V為主電壓，向負(fù)載提供的電流較大，一般用3 A整流二極管進(jìn)行整流，如1N5821、1N5822等，濾波電容的容量也選擇得比較大。+12 V和-12 V為副電壓，向負(fù)載提供的電流較小，一般用1．5 A整流二極管進(jìn)行整流，如HER152、HER153、HER154等，濾波電容的容量也適當(dāng)小一些。

3 結(jié)束語(yǔ)
ICE2A165及其姊妹芯片是一類非常完美的新型電源集成塊，因其內(nèi)部包含了開關(guān)脈沖發(fā)生器和開關(guān)管，故外部電路比較簡(jiǎn)單，加上具有完善的保護(hù)功能，所以穩(wěn)定性很好，故障率極低。實(shí)踐表明，基于ICE2A165的開關(guān)電源具有極高電壓穩(wěn)定性，當(dāng)交流電在110～220 V之間波動(dòng)時(shí)，輸出電壓紋絲不動(dòng)。在+5 V輸出端接上5 Ω負(fù)載，連續(xù)通電24小時(shí)，ICE2A165上也無(wú)明顯溫升，電路運(yùn)行十分穩(wěn)定?？梢哉f(shuō)ICE2A165是設(shè)計(jì)中功率開關(guān)電源的首選芯片，它必將受到廣大電子工作者的青睞，并具有廣闊的應(yīng)用前景。