以反激電源為例說明幾種反饋電路的設(shè)計

摘要：本文以TOPSwitch-GX反激電源的基本結(jié)構(gòu)為例，重點說明幾種反饋電路的特點，設(shè)計計算。分析比較了各自的特點，以便于電源工程師在設(shè)計開關(guān)電源時根據(jù)不同的技術(shù)要求，用途及成本選取相應的反饋形式。

關(guān)鍵詞：反激電源 反饋電路 電源調(diào)整率 TL431 光電耦合器

1.前言

反激式開關(guān)電源以其電路簡單，成本低廉越來越受到人們的關(guān)注。本文對開關(guān)電源的幾種反饋電路進行分析比較，目的是讓電源工程師對開關(guān)電源的設(shè)計方案有個了解和選擇。需要說明的是開關(guān)電源的穩(wěn)定性，動態(tài)響應，反饋環(huán)路形式的選擇，環(huán)路參數(shù)的設(shè)計計算對一個開關(guān)電源的成功很重要。

2.下面分別介紹四種不同的反饋電路及其計算說明

2.1 如圖1所示為初級基本反饋電路。圖中TOPSwitch-GX的控制端C其作用及特點：它為誤差放大器及反饋電流的輸入腳，用于占空比控制。與內(nèi)部并聯(lián)調(diào)整期相連接，提供正常工作時的內(nèi)部偏置電流。也可用于電源旁路和自動重啟動及補償電容的連接點。它用一個非隔離的初級繞組作為反饋電壓，優(yōu)點是電路簡單，成本低，缺點是電源調(diào)整率低。

圖1 初級基本反饋電路

2.2　 初級增強反饋電路 如圖2所示：特點是，在圖1的基礎(chǔ)上增加了兩個元件，一個是穩(wěn)二極管1N5251D，一個是100nF 50V的電容。這樣增加了反饋強度，提高了電源的調(diào)整率。

圖2 初級增強反饋電路

2.3　 次級光耦穩(wěn)壓管反饋電路 如圖3 所示：在圖2的基礎(chǔ)上增加了光電耦合器，這樣初級和次級實現(xiàn)了隔離，并且電源調(diào)整率高。缺點是成本增加。

圖3 次級光耦穩(wěn)壓管反饋電路

2.4　 次級光耦TL431反饋電路 如圖4 所示：在圖3的基礎(chǔ)上增加了精密穩(wěn)壓基準源TL431，

圖4 次級光耦TL431反饋電路

增加了反饋網(wǎng)絡，輸出電壓可調(diào)整，初級和次級隔離，且電源調(diào)整率極高。缺點是電路復雜，成本增加。在穩(wěn)壓精度要求高的場合，通常采用該方案。

3.表1 開關(guān)電源常用光耦及生產(chǎn)廠商

4.表2幾種反饋電路比較及根據(jù)輸出要求選取偏置電壓VB(以TOPSwitch-GX為例)

5.結(jié)論：

基于反激拓撲開關(guān)電源的應用非常廣泛，并且電路簡單，成本低廉，容易設(shè)計制造等特點，這種電源作為一種典型的拓撲結(jié)構(gòu)，越來越多的受到電源工程師的青睞。雖然該電源的輸出功率在100瓦左右，但是作為一般的輔助電源已經(jīng)足夠了。此處簡單介紹反激電源的幾種反饋設(shè)計方案，目的是讓電源工程師在設(shè)計電源是根據(jù)設(shè)計規(guī)格及成本等條件，選取不同的方案，以便合理的設(shè)計出理想的開關(guān)電源。