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用PWR-TOP构成的开关电源电路

用PWR-TOP构成的开关电源电路

点击数:7752 次   录入时间:03-04 12:01:16   整理:http://www.55dianzi.com   稳压-电源电路

  该系列器件的性能如下表所述。

  以该器件为核心构成的开关电源具有以下特点:
  
  (1)元件少。只需配上小体积脉冲高频变压器、整流滤波电路和控制器,就可完成电源稳压功能。
  
  (2)价位低。由于该电源电路外配少量元件均为通用元件,印刷板也是单面板,所以成本较低,性能却很可靠。
  
  (3)效率高、体积小。效率可达87%~90%,可制成各种电源模块方便使用。
  
  (4)保护功能全。包括输出端短路保护,输入端功率限流,功率器件热保护等功能,使用安全可靠。
  
  图示是用PWR-TOP222设计的12V开关电源。输入的220V交流电压经过交流型抗干扰滤波器C6、L2到VD1,VD4进行桥式整流,由Cl滤波后供Ul作高压逆变。高频脉冲变压器Tl和TOP器件Ul以及外围电路组成脉宽调制型开关电源。变压器Tl共有三个绕组:Ll是初级绕组,它和Ul组成脉宽调制的主回路;③④端是控制绕组,起脉宽调制的控制作用;L2是次级绕组,也就是该电源的输出绕组。当电源接上220V交流电时,电源开始工作,电容器C5由TOP内部的控制电源进行充电。当C5两端电压达到5.7V(TOP控制端电压的上限值)时,TOP内部的控制电源就自动切断,由外部光耦合器输出的控制电流通过C5的作用向控制端供电,从而控制TOP内部脉宽调制的占空比,使开关电源输出设定值。

用PWR-TOP222设计的12V开关电源
  
  注意事项
  
  1.集成三端开关芯片的选择。当用户的电源功率确定时即可按表2选择合适的开关电源芯片。图2的开关电源电路选用TOP222,输出功率可达15~25W,输出电压为12V时,输出电流最大可达2A。
  
  2.关于TOP芯片的漏极保护电路。在TOP型开关电源中,高频变压器一端接在高压整流端,另一端是由TOP芯片内部的MOSFET漏极所驱动,并工作在lOOkHz的高频状态下。当TOP关断时,由于漏电感的存在,会引起脉冲前沿的尖峰电压。为了抑制该尖峰电压,要在Tl的初级回路上并接瞬态抑制稳压管VD5和VD6组成的钳位削峰电路,以使前沿尖峰电压限制在MOSFET漏极的击穿电压700V以下。要求VD5应有足够的瞬态和稳态功率承受能力,而其稳压值应使峰值钳位电压比电源输出端满载时的反向电压高出30~50V。对所有TOP系列的开关电源,VD5可用190~200V/1-2W的稳压管。由于TOP开关电源工作时的反峰电压属于电流型的,箝位吸收反峰电压比较困难,所以当输出电流大于3~4A时,最好用两只性能一样的稳压管并联作VD5使用,以保证有足够的功率储备。二极管VD6应选用高速快恢复高压整流二极管,击穿电压应大于600V,正向电流大于0.5A。
  
  3.关于输出回路。输出回路比较简单,Tl的次级电压经VD7整流,C2滤波,再经过Ll、C3二次滤波后输出12V稳定直流电压。其中,VD7选用8A/200V的高速快恢复二极管或8A/120V的高压肖特基二极管。L5可以自制。用φ0.8mm的漆包线在φ3.2mm钻头上密绕20匝后脱胎而成。
  
  4.控制回路。本电源控制回路由三部分组成:由稳压二极管VD8及R2组成的误差电压取样电路;有光耦组成的电压一电流变换电路,将误差取样信号变换成电流后送到TOP芯片的控制极,以调整TOP芯片内部脉宽调制的占空比;由次级线圈、VD9和C4组成的光耦的偏置电路,变压器的控制绕组输出经VD9整流,C4滤波后向光耦提供偏置电压。
  
  5.由于变压器Tl工作在高压高频状态下,其自身存在分布电容,很容易在变压器输出端形成干扰的共模电流。故而电流中增加了电容C7、C8,可以大大抑制干扰电流。若想给电路增加软启动功能,可以在VD8两端并接一个4.7~47μF的电容,电容越大启动时间越长。
  
  6.C6和L2实际组成了一个最简单的电源噪声滤波器,市场上有成品出售,可以替换C6和L2,不过体积稍大。自制时,C6可选用0.1μF/630V的薄膜电容。L2可用φ0.8mm带绝缘皮的导线在l0×8×5的MX0-2000型磁环上双线并绕而成。




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