新型開關芯片TOP224P在開關電源中的應用

　　交流電源電壓經BR1整流和C1濾波后，產生高壓直流電壓加至變壓器T1和初級線圈一端，變壓器初級線圈另一端接TOP224P。用VR1和D1來箝位變壓器漏電感引腳的脈沖前沿尖峰。通過D3、C9、L3、C10整流濾波，再由7812穩(wěn)壓塊進行穩(wěn)壓后，直接得到+12V輸出電壓。變壓器次級線圈通過D2、C2、L1、C3整流濾波后，產生+5V直流輸出電壓。R2、VR2組成一穩(wěn)壓電路，提高負載調整能力。次級線圈T1-4兩端電壓經D4、C4整流濾波，提供TOP224P所需的偏置電壓。L2、G、C8可以減弱由變壓器原端線圈和原端到副端等效容性阻抗產生的高壓開關波形引起的共模電流。L2、C6組成電磁干擾濾波器，減弱由變壓器原端梯形電流的基波和高次諧波干擾產生的差模電流。C5、R3與控制端阻抗ZC設置自啟動周期。
　　3.2　開關電源電路主要元件選擇

　　1)開關芯片的選擇

　　TOPSwitceh-Ⅱ系列芯片的選擇參考表，如表1所示。

根據(jù)輸出功率的要求應選擇TOP223P或TOP224P，現(xiàn)選擇TOP224P。

2)高壓變壓器的選擇

變壓器原端線圈T1-1電感量依照輸出功率選擇，20W輸出功率、50%占空比時，Lmax=630μH，

對于+5V輸出電壓的副線圈T1-3和原端線圈T1-1的匝數(shù)比：

　
其中Vmax=200V(VR1的穩(wěn)壓值的200V)，V0=+5V,Dmax=50%，故線圈匝數(shù)比為40。

副端線圈T1-4的匝數(shù)和線徑與副線圈T1-3一致。

對于+12V輸出電壓的副線圈T1-2，其線徑與T1-3一致，匝數(shù)和T1-1匝數(shù)比：

其中V0應比+12V至少大2V。

3)VR1的選擇

VR1要有足夠的功率，在大電流輸出的條件下，VR1的峰值電壓應比反向輸出電壓高30V-80V，這里選擇P6KE200，峰值電壓為287V。

4)其它重要元件的選擇

5)自啟動周期的選擇

自啟動周期的計算公式：

T=8×(2πRC)=16π(R3+Zc)C5，其中，典型值Zc=15，芯片控制振蕩頻率f=100KHz，故R3=6.2,C5=47μF。
　　4　開關電源輸出紋波的抑制

　　開關電源存在輸出紋波大，電磁干擾強等不足，嚴重影響了開關電源的廣泛應用。在圖2電路中，C9、L3，C10和C2、L1、C3分別用來抑制來自超高頻和高頻噪聲；U2，TOP224P組成有源低頻濾波器，用來抑制輸出交流噪聲；C7、C8組成共模干擾濾波器，用來抑制寄生參數(shù)的共模噪聲。在三種濾波器的共同作用下，使開關電源的輸出紋波由原來的340mV降為30mV，進一步擴大了開關電源的應用。

　　5　結束語

　　本文應用TOP224P設計了雙路輸出開關電源，該電源不僅具有效率高，輸出電壓紋波小，帶負載能力強、成本低、設計電路簡單等特點，而且還具有溫度補償、逐周限流、過熱保護、自動重新啟動等功能。該開關電源已在GDJ-100型稱重控制器中得到應用，電源工作穩(wěn)定，可靠性強，具有實用和推廣價值。