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利用TOP Switch設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源

作者: 時(shí)間:2012-03-15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
3 利用 組成的開(kāi)關(guān)電源

  如前所述,由于 已經(jīng)將很多功能集成在片子內(nèi)部,所以很容易利用它組成各種小功率的功率變換電路,如Flyback, Forward, Boost,Buck等等。下面以圖3所示的7.5V、15W開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源為例來(lái)說(shuō)明 在開(kāi)關(guān)電源中的典型應(yīng)用。


  該電源的交流輸入電壓范圍為85~265Vac,經(jīng)EMI濾波、整流、C2濾波之后,得到直流電壓。變壓器一、二次繞組的變比可以設(shè)定輸出電壓大小。電路剛上電時(shí),TOP內(nèi)部高壓電流源直接提供控制極電流Ic,使得片子啟動(dòng),電路開(kāi)始工作。電路正常工作后,Ic將由提供,同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)部PWM的占空比實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)。由偏置繞組Ns、VD3(IN4148)、電容C4、R1、光耦I(lǐng)C2(NEC2501-H)和穩(wěn)壓管VD22(N5995B)組成。Ns端電壓經(jīng)過(guò)VD3整流和C4濾波后,得到一個(gè)偏置電壓。穩(wěn)壓管VD22(N5995B)、電阻R1和光耦I(lǐng)C2(NEC2501-H)則可通過(guò)控制光耦初級(jí)發(fā)光管的電流If實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的調(diào)整。其中R1是VD22的限流電阻,同時(shí)又可以決定控制環(huán)路的增益。根據(jù)光耦特性,可以把光耦看作一個(gè)電流控制電流源(CCCS),次級(jí)電流Ic受初級(jí)電流If控制,且在一定的范圍內(nèi),兩者是成正比的,即
。所以,如果輸出電壓有波動(dòng),必然會(huì)引起If的同方向變化,于是引起Ic的變化使得PWM占空比往反方向變動(dòng),從而將輸出電壓穩(wěn)定下來(lái)。比如,若是輸出電壓偏低了,經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管的作用,的原邊電流If必將降低,因而Ic也會(huì)降低。由于PWM占空比是跟Ic反方向變化的,所以占空比就會(huì)增加,從而使得輸出電壓升高,保持了輸出電壓的穩(wěn)定。

  電路中除整流橋之外,所使用的二極管都是快恢復(fù)的,反向恢復(fù)
,以適應(yīng)100KHz的開(kāi)關(guān)頻率。C5(47uF)是控制端旁路電容,可以對(duì)控制環(huán)路進(jìn)行補(bǔ)償,同時(shí)還決定著自動(dòng)重啟動(dòng)的頻率。并在變壓器原邊的VDZ1(P6KE150)是順態(tài)電壓抑制器(TVS),其嵌位電壓為150V,嵌位時(shí)間為1ns,功耗不超過(guò)5W。它與反串的二極管VD1(UF4005)一起組成漏極嵌位電路,一方面可以將高頻變壓器漏感產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓嵌位在安全電壓以下,同時(shí)可以作為變壓器消磁回路,防止飽和。輸出端接R2作為電源的假負(fù)載,可以在電路輕載或空載時(shí)依然保證良好的輸出電壓和調(diào)整特性,避免電壓漂移。輸出LC濾波器可以顯著地減少開(kāi)關(guān)頻率的輸出紋波和高頻噪聲,但是也可能會(huì)因?yàn)長(zhǎng)、C的附加相移使電路不穩(wěn)定。因此本電路中反饋網(wǎng)絡(luò)的光藕連接到L1與整流器間,以避免附加相移引起不良后果。

4 應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題

  1)布線時(shí),S引腳的引線應(yīng)該非常短,旁路電容應(yīng)盡可能靠近S和C引腳,同時(shí),S腳應(yīng)單點(diǎn)接地,以避免主電路的工作電流對(duì)控制信號(hào)造成干擾。

  2)在某些條件下,從外部給控制引腳加入電壓或電流,能夠使TOP Switch永遠(yuǎn)保持在8個(gè)自動(dòng)回復(fù)周期中的某一個(gè)周期內(nèi),并且能夠防止開(kāi)關(guān)電源自動(dòng)重啟動(dòng)。

  3)在自動(dòng)恢復(fù)工作過(guò)程中,當(dāng)輸入電壓低于20V時(shí),控制引腳電流很小,這樣會(huì)增加自動(dòng)恢復(fù)循環(huán)的周期。所以,應(yīng)避免輸入電壓過(guò)低。

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