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TOP227Y与整流二极管MUR620CT组成的超高性价比反激式开关电源电路设计
发布时间:2020-01-07
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TOP227Y与整流二极管MUR620CT组成的超高性价比反激式开关电源电路设计
发布时间:2020-01-07
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如图是用TOP227Y芯片设计的单端反激式开关电源的原理图。输入为220V AC(±15%),输出为+12VDC 。
由于TOPSwitch芯片集成度高,设计工作主要是外围电路的设计。外围电路基本分为输入整流滤波电路、钳位保护电路、高频变压器、输出整流滤波电路及反馈电路5部分。

  电路中交流滤波线圈为10~33mH,采取双线并绕。整流电路选择整流桥,交流电源经过BR1和C2整流滤波后产生直流高压,给高频变压器的初级绕组供电。高频变压器初级绕组NP的极性与次级绕组NS、反馈绕组NF的极性相反。在TOPSwitch导通时,次级整流管VD4截止,此时电能以磁能量形式存储在初级绕组中;当TOPSwitch截止时,VD4导通,能量传输给次级。高频变压器在电路中兼有能量存储、隔离输出和电压变换这三大功能。
       直流高压 经初级绕组加至TOPSwitch的漏极上。在功率MOSFET关断瞬间,高频变压器漏感会产生尖峰电压,另外在初级绕组上还会产生感应电压(即反向电动势),两者叠加至内部功率开关管MOSFET的漏极上,因此必须在漏极增加钳位保护电路。钳位电路由瞬态电压抑制器或稳压管VR2和超快恢复二极管VD1组成。VR2和VD1能将漏感产生的尖峰电压箝位到安全值。VR2采用反向击穿电压为200V的瞬态电压抑制器P6KE200A,VD1选用1A/600V的超快恢复二极管BYv26C。当MOSFET导通时,变压器的初级极性上端为正,下端为负,从而导致VD4截止,因而钳位电路不起作用。在MOSFET截止瞬间,初级极性则变为上负下正,此时尖峰电压就被VR2吸收掉。
      次级绕组电压通过VD4、C9、C10、L2和C12、 C14整流滤波,获得12V输出电压Vo。输出整流滤波电路由整流二极管和滤波电容、滤波电感构成。输出整流二极管的开关损耗占系统损耗的1/6多,是影响开关电源效率的主要因素,它包括正向导通损耗和反向恢复损耗。由于肖特基二极管反向恢复时间短,在降低反向恢复损耗以及消除输出电压中的纹波方面有明显的性能优势,所以选用肖特基二极管MUR620CT作为整流二极管。
       对输出滤波电容,ESR(等效串联阻抗)和纹波电流是它的两个重要参数。当电容两端电压小于35V时,ESR只与电容的体积有关, 可以考虑使用高频低阻电容。由于手里没有这样的电容,我采用两个电解电容并联降低内阻的办法。
     输出滤波电感采用的是一个旧的拆机电感,测量大约有10uH。它的作用主动抑制开关噪声的产生。为减少共模干扰,在输出的地与高压侧的地之间接共模抑制电容,如图中的C11 。
   反馈绕组电压经过VD2、C7整流滤波后获得反馈电压,经光耦合器中的光敏三极管给TOPSwitch的控制端提供偏压 。输出电压Vo通过电阻R13、R15分压,与TL431中的2.5V基准电压进行比较后输出误差电压,然后通过光耦去改变控制端电流。TOPSwitch的占空比D与Ic(控制电流)成反比。反馈电路是通过调节TOPSwitch的占空比实现稳压的。

 

文章来源于网络

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