單端正激式開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2012-12-04 來源：網(wǎng)絡(luò)

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光耦反饋電路實(shí)際由兩部分構(gòu)成：

① 由反饋繞組NF、高頻整流濾波器構(gòu)成的非隔離式反饋電路，反饋電壓UFB為光敏三極管提供偏壓;

② 由取樣電路、外部誤差放大器、光耦合器構(gòu)成的隔離式反饋電路，它將U。的變化量直接轉(zhuǎn)換成控制電流Ic。其中，UFB基本不受交流輸人電壓u變化的影響，而Ic則與Uo變化有關(guān)。僅當(dāng)u寬范圍變化而負(fù)載穩(wěn)定時(shí)Ic才與△U有關(guān)。

2、放大過程的選擇

該誤差放大器，如圖4所示，極為特殊，它不同于普通的誤差電壓放大器，并且只有一個(gè)輸入控制端。當(dāng)輸出電壓發(fā)生波動(dòng)且變化量為△Uo時(shí)，通過取樣電阻分壓之后，就使TL431的輸出電壓UK也產(chǎn)生相應(yīng)的變化量，進(jìn)而使LED的工作電流IF改變，最后通過控制端電流Ic的變化量來調(diào)節(jié)占空比D，使Uo產(chǎn)生相反的變化，從而抵消了△Uo的波動(dòng)。上述穩(wěn)壓過程亦可歸納成:

UO↑UK↓IF↑IC↑D↓Uo↓最終使Uo不變。

單端正激式開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

圖4 誤差放大電路

3、TOPSwitch-GX系列單片開關(guān)電源的選擇

ToPswith-GX是高性價(jià)比的單片開關(guān)電源。以下是固定輸入時(shí)PD與η、Po的關(guān)系曲線：

TOPSwitch—Gx系列產(chǎn)品在固定輸入條件下，當(dāng)uo=十12V時(shí)，芯片功耗(PD)與電源效率η)、輸出功率(Po)的關(guān)系曲線，分別如圖3.2.1所示?，F(xiàn)規(guī)定以下條件：開關(guān)頻率f=132kHz;交流輸人電壓u=230v±15%;輸入濾波電容CIN的容量按1uF/w的比例系數(shù)選取;感應(yīng)電壓UOR=135v：捅極鉗位電壓UB=200V。

圖5芯片功耗(PD)與電源效率η)、輸出功率(Po)的關(guān)系曲線

漏極鉗位電路中可以并聯(lián)上Rc網(wǎng)絡(luò)，以減少瞬態(tài)電壓抑制器的損耗;輸出整流管采用肖持基二極管，5v輸出時(shí)肖特基二極管的正向壓降為0.45V、反向耐壓為45V，12v輸出時(shí)分別為0.54v、100v;TOPSwitch在額定輸出時(shí)的最高結(jié)溫TJMAX=100℃(僅Y封裝為110℃)。圖中，橫坐標(biāo)代表Po縱坐標(biāo)代表η所給出的八條實(shí)線依次為電源效率，虛線則表示芯片功耗的等值線。若要使用陰影區(qū)內(nèi)的曲線部分，應(yīng)選更大功率的輸出整流管并增加濾波電容的容量，此時(shí)電源效率會(huì)降低些。由于該設(shè)計(jì)的開關(guān)電源是固定輸入，輸出為12v、30w：從圖5可以看出，當(dāng)Po=30w可選TOP243、TOP244，用TOP243時(shí)效率83.8%，功耗1.3w;用TOP244時(shí)效率84.9%，功耗1w;鑒于價(jià)錢相差不大，考慮用了TOP244。

4、漏極保護(hù)電路的選擇

鑒于在功率MOSFET關(guān)斷的瞬間，高額變壓器的漏感會(huì)產(chǎn)生尖郵電壓UL,另外在Np上還臺(tái)產(chǎn)生成應(yīng)電壓(即反向電動(dòng)勢(shì))UOR，二者登加在直流楊入電壓UI上。在典型情況下，UIMAX=380V，UL≈165V，UOB=135V，即UIMAX十UL十UOB≈680v。這就要求功率MOSFET至少應(yīng)能承受700v的高壓，即U(BR)DS≥700v，同時(shí)還必須在漏極增加鉗位電路，用以吸收尖均電壓，保護(hù)功率MOSPET不受損壞。鉗位電路由VD1、R3、C1組成，VD1選用反向耐壓為1000V的快速高效整流二極管HER108。當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，NP的電壓極性上端為正，下端為負(fù)，使VDl截止，鉗位電路不起作用。在MOSFET截止瞬間，NP變?yōu)橄露藶橹?，上端為?fù)，此時(shí)VDl導(dǎo)通，尖峰電壓就被R12、R9和C11吸收掉。如圖6所示：