超寬范圍輸入的開關電源電路設計
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3)穩(wěn)壓反饋電路設計
反饋回路的形式由輸出電壓的精度決定，本設計采用“光耦加TL431”的反饋方式，見圖1。它可以將輸出電壓的變動控制在±1％以內(nèi)，反饋電壓由5V輸出端取樣。電壓反饋信號通過電阻分壓器R10、 R11獲得取樣電壓后，將與TL431中的2．5V基準電壓進行比較并輸出誤差電壓，然后通過光耦改變TOP242N的控制端電流Lc，再通過改變占空比來調(diào)節(jié)輸出電壓使其保持不變。光耦的另一作用是對冷地和熱地進行隔離。尖峰電壓經(jīng)R8、C4濾波后，可使偏置電壓即使在負載較重時，也能保持穩(wěn)定，調(diào)節(jié)電阻R10、R11可改變輸出電壓的大小。
4)高頻變壓器設計
一般應選用能夠滿足高頻開關的錳鋅鐵氧體磁心，為便于繞制，磁心形狀可選用EI或EE型，變壓器的初、次級繞組應相間繞制。高頻變壓器的設計由于要考慮大量的相互關聯(lián)變量，因此計算較為復雜，為減輕設計者的工作量，PI公司為TOPSwitch開關電源的高頻變壓器設計制作了專用的設計軟件，設計者可以方便地應用該軟件設計高頻變壓器。
5)次級輸出電路設計
輸出整流濾波電路由整流二極管和濾波電容構(gòu)成。整流二極管選用肖特基二極管可降低損耗并消除輸出電壓的紋波，但肖特基二極管應加上功率較大的散熱器；電容器一般應選擇低ESR等效串聯(lián)阻抗的電容。為提高輸出電壓的濾波效果，濾除高頻開關過程所產(chǎn)生的電壓噪聲和電壓尖峰，在整流濾波環(huán)節(jié)的后面通常應再加一級LC濾波環(huán)節(jié)。本文引用地址：http://www.bjwjmy.cn/article/181172.htm
6)保護電路設計
為了保護電源在瞬間高壓下能正常工作，在電源的輸入端還設計了附加的過電壓保護措施，見圖1，即在輸入端并接了較大功率的壓敏電阻，并且在后級加上共模電感和負溫度系數(shù)的熱敏電阻，可有效的抑制開機瞬間的電壓浪涌沖擊。為防止在開關周期內(nèi)，TOP242N關斷時漏感產(chǎn)生的尖峰電壓使TOP242N損壞，電路中設計了由鉗位齊納管VD5、阻斷二極管VD6組成的保護網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡在正常工作時，VD5上的損耗很小；而在啟動或過載時，VD5即會限制漏極電壓。
2 電源性能測試及結(jié)果分析
根據(jù)以上設計方法，對采用TOP242N設計的多路輸出開關電源的性能進行了測試。實測結(jié)果表明，該電源在交流輸入60～500V時，且在60°高溫條件下，電源都能可靠穩(wěn)定工作，電源的效率約為85％以上，紋波電壓、輸出電壓穩(wěn)定精度都在規(guī)定的范圍內(nèi)。在EMC測試中，浪涌±4000V，快速脈沖群土4000V也能正常工作，各項性能指標經(jīng)測試均較滿意。
3 結(jié)束語
如本文所述，由于在前端設計時增加了串接的場效應管同步開關，使集成芯片TOP242的工作電壓范圍大大擴展，有效地提高了開關電源在工業(yè)現(xiàn)場各種環(huán)境下工作的可靠性和便利性，實用性能強。本文的設計原理可應用在TOPSwitch系列或其它系列的電源集成芯片的耐壓擴展，有較好的應用效果。
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