基于TOPSwitch-HX的35W LCD顯示器電源設(shè)計(jì)

圖1所示的電源是一種通用輸入的反激式電源，輸出為35 W，采用了TOP258PN器件。典型的應(yīng)用包括LCD顯示器，但對(duì)于那些需要高效率雙輸出電源的應(yīng)用場(chǎng)合，此設(shè)計(jì)同樣適用。

AC輸入經(jīng)整流(D1–D4)、濾波(C4)、連接到初級(jí)側(cè)功率元件(T1和U1)。EMI濾波由元件C1、C2、C3、L1、C7和C11提供。熱敏電阻RT1在交流上電時(shí)可以限制浪涌電流。電阻R3和R4將額定欠壓(UV)鎖定和過(guò)壓(OV)關(guān)斷分別限制在103 V和450 V。欠壓鎖定可防止電源在低壓下出現(xiàn)過(guò)熱情況，并可消除在通電和斷電時(shí)的電壓擾動(dòng)。過(guò)壓關(guān)斷防止電源出現(xiàn)輸入浪涌情況。

齊納二極管VR2和電阻R5形成了一個(gè)可選的鎖存輸出過(guò)壓保護(hù)(OVP)電路。輸出端電壓的增加同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致C10上的偏置繞組輸出端電壓的增加。齊納二極管VR2將擊穿，電流將流入IC U1的多功能(M)引腳，從而啟動(dòng)遲滯過(guò)壓關(guān)斷保護(hù)。關(guān)斷鎖存與否取決于R5的值。

對(duì)于極低的功率水平，U1以多周期調(diào)制模式進(jìn)行工作，以達(dá)到出色的效率，從而降低空載和待機(jī)時(shí)的功率水平。

由于U1具有700 V BVDSS的擊穿電壓，因此可選擇變壓器匝數(shù)比(VOR)，從而在12 V的輸出上選用低成本的60 V肖特二極管(D7)。輸出電壓反饋來(lái)自兩路輸出以實(shí)現(xiàn)更好的交壓穩(wěn)壓。電容C19和電阻R14形成相位提升網(wǎng)絡(luò)，提供額外的相位裕量，以確保穩(wěn)定的工作電壓和改善的瞬態(tài)響應(yīng)。反饋電流通過(guò)U2饋入到U1的控制引腳。這樣可以確定占空比，從而提供輸出穩(wěn)壓。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

選擇二極管D1和D3作為快速二極管，實(shí)現(xiàn)更好的EMI性能。如果需要鎖存過(guò)壓保護(hù)功能，則應(yīng)將R5的值降低到20 Ω。將RCD箝位（R6、R7、C6和D5）設(shè)計(jì)為正常工作模式，使輕載時(shí)的效率達(dá)到最高。齊納二極管VR1提供預(yù)設(shè)的最大箝位電壓，通常在出現(xiàn)負(fù)載瞬態(tài)或過(guò)載時(shí)導(dǎo)通。

次級(jí)側(cè)緩沖器（R11、C12、R12和C16）降低高頻次級(jí)二極管振蕩和改善高頻傳導(dǎo)EMI。二級(jí)濾波器（L2/C15和L3/C18）將各輸出電壓的輸出噪音和紋波降低到<±1 %。在三線制輸入的系統(tǒng)中，將Y電容（C1、C2）放置在相線／中線與地線之間，以降低共模EMI。軟結(jié)束電容C20確保在啟動(dòng)時(shí)無(wú)輸出過(guò)沖。啟動(dòng)后，二極管D9將此電容隔離在反饋環(huán)路之外。電阻R16為此電容放電到5 V負(fù)載提供了路徑。當(dāng)5 V輸出電壓有負(fù)載，而同時(shí)12 V輸出無(wú)負(fù)載的情況下，電阻R19和VR3可提高交叉穩(wěn)壓。