0 引言
單片開關電源自問世以來,以其效率高,體積小,集成度高,功能穩定等特點迅速在中小功率精密穩壓電源領域占據重要地位。美國PI公司的TOPSwitch系列器件即是一種新型三端離線式單片高頻開關電源芯片,開關頻率fs高達100 kHz,此芯片將PWM控制器、高耐壓功率MOSFET、保護電路等高度集成,外圍連接少許器件即可使用。本文介紹了一種基于TOP223Y 輸出為+5 V/3 A,+12 V/1 A的單端反激式開關電源方案設計的原理和方法。
1 方案設計的原理
開關電源是涉及眾多學科的一門應用領域,通過控制功率開關器件的開通與關閉調節脈寬調制占空比達到穩定輸出的目的,能夠實現AC/DC或者DC/DC轉換。
TOP223Y共三個端:控制極C、源極S、漏極D.因只有漏極D用作脈寬調制功率控制輸出,故稱單端;高頻變壓器在功率開關導通時只是將能量存儲在初級繞組中,起到電感的作用,在功率開關關閉時才將能量傳遞給次級繞組,起變壓作用,故稱反激式。
電路功能部分主要由輸入/輸出整流濾波、功率變換、反饋電路組成。工作原理簡述為:220 V市電交流經過整流濾波得到直流電壓,再經TOP223Y脈寬調制和高頻變壓器DC-AC變換得到高頻矩形波電壓,最后經輸出整流濾波得到品質優良的直流電壓,同時反饋回路通過對輸出電壓的采樣、比較和放大處理,將得到的電流信號輸入到TOP223Y的控制端C,控制占空比調節輸出,使輸出電壓穩定。
2 方案設計的要求
設計作為某智能儀器的供電電源,具體的參數要求如下:交流輸入電壓最小值:VACMIN=85 V;交流輸入電壓最大值:VACMAX=265 V;輸出:U1:+5 V/3 A;U2:+12 V/1 A;輸出功率:Po=27 W;偏置電壓:VB=12 V;電網頻率fL=50 Hz;開關頻率fs=100 kHz;紋波電壓:小于100 mV;電源效率:η大于80%;損耗分配因數Z 為0.5;功率因數為0.5. 大功率電感廠家 |大電流電感工廠