TOPSwitch-FX系列單片機開關電源應用設計
R6,R7和R8為比例反饋電阻,使5V和3.3V電源按照一定的比例進行反饋,這兩路輸出的負載調整率均可達±5%。R9和C16構成TL431C的頻率補償網(wǎng)絡。C17為軟啟動電容,取C17=22μF時可增加4ms的軟啟動時間,再加上本身已有10ms的軟啟動時間,總共為14ms。其余各路輸出未加反饋,輸出電壓均由高頻變壓器的匝數(shù)比來確定。因-5V電源的輸出功率很低,現(xiàn)通過電阻R2和穩(wěn)壓管VDz2進行電壓調節(jié)。R9是+30V輸出的假負載,它能降低該路的空載及輕載電壓。鑒于5V,3.3V和18V電源的輸出功率較大,三者都增加了后級LC濾波器(L3和C9,L4和C11,L2和C7),以減小輸出紋波電壓。
TOP233Y具有頻率抖動特性,這對降低電磁干擾很有幫助。另外,再合理地選擇安全電容C15和EMI濾波器(C6,L1)的元件值,就能使開關電源產(chǎn)生的電磁輻射達到CISPR22(FCCB)國際標準。將C15的一端接U1的正極,能把TOP233Y的共模干擾減至最小。須要指出,C15和C6都稱作安全電容,區(qū)別只是C15接在高壓與地之間,能濾除初、次級耦合電容產(chǎn)生的共模干擾,在IEC950國際標準中稱之為“Y電容。C6則接在交流電源進線端,專門濾波電網(wǎng)線之間的串模干擾,被稱作“X電容”。
為承受可能從電網(wǎng)線竄入的雷擊電壓,在交流輸入端還并聯(lián)只標稱電壓U1mA=275V的壓敏電阻器VSR。U1mA表示當壓敏電阻器上通過1mA的直流電流時,元件兩端的電壓值。
三、5V和3.3V輸出的17W PC待機電源
能提供5V,2A和3.3V,2A兩路主輸出的PC機待機電源電路如圖3所示。該電源還以最低成本增加了15V,30mA的輔輸出。電路中使用一片TOP232Y型單片機開關電源,總輸出功率為17.05W。直流輸入電壓的范圍是200~375V。亦可選220/110V AC固定輸入電壓,只須接入整流濾波器,而無須加輸入倍壓器對110V AC進行倍壓整流。該設計充分發(fā)揮了TOP232Y的軟啟動、欠壓保護、嚴格的限流特性和開關頻率高等優(yōu)良特性,使得高頻變壓器可選EE19型磁芯。此外,由于TOP232Y增加了高壓漏極端與低壓端的間距,減小了引腳之間的漏電,因此電源能在較惡劣的環(huán)境下使用。C1為直流高壓的高頻退耦電容,當U1與待機電源距離很近時可省去C1。線路檢測電路R1用于設定欠壓值UUV。取R1=3.9MΩ時,UUV=IUV·R1=50μA×3.9MΩ=UI>195V DC時,才重新接通電源。
反饋繞組電壓經(jīng)過VD4和C6整流濾波后產(chǎn)生15V的反饋電壓,一方面作為+15V輸出(未與初級隔離),另一方面還經(jīng)過光敏三極管給TOP232Y的控制端提供偏壓。R4,R6和R7均為取樣電阻,用來檢測3.3V和5V輸出電壓的變化量。R2是LED的限TL431C提供偏流。C8為軟啟動電容,能消除剛接通電源時產(chǎn)生的電壓過沖現(xiàn)象??蛰d時利用TOP232Y跳過周期的特性,可以滿足PC機待機電源低功耗的指標。
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