摘要:介绍topswitch-fx系列产品在通用高效开关电源、机顶盒开关电源、pc待机电源中的典型应用。
关键词:开关电源 外部限流 机顶盒电源 待机电源 topswitch-fx系列单片机电源集成电路,可广泛应用于各种通用及专用开关电源、待机电源、开关电源模块中。 一、能进行外部限流的12v、30w开关电源 由top234y构成12v、30w高效开关电源的电路如图1所示。其交流输入电压范围是ac85~265v,满载时电源效率可达80%。交流电压u依次经过电磁干扰(emi)滤波器(c10,l1)、输入整流滤波器(br,c1)获得直流高压ui。ui经过r1和r2分压后接m端,能使极限电流随ui升高而降低。r1可提供电压前馈信号,当ui偏高时能自动降低最大占空比,以减小输出纹波。r2为电流极限设定电阻,所设定的ilimit≈0.7ilimit=0.7%26;#215;1.5a=1.05a,略高于低压输入时的峰值电流ip值。这里将系数取0.7是考虑到top234y在宽范围输入时,最大连续输出功率pom=45w,而实际输出功率p"om=30m,即p"om/pom=30/45=0.67≈0.7。采用这种设计方法允许高频变压器选用尺寸较小的磁芯,通过增加初级电感量lp来降低top234y的功耗,并防止出现磁饱和现象。此外,由于采用了降低dmax的电压前馈技术即使输入电压ui和初级感应电压uor较高,开关电源也能正常工作。它允许使用成本的r,c,vd型漏极钳位电路(r3,c7,vd1),以替代价格较高的tvs(瞬态电压抑制器)、vd型钳位电路,用于吸收在top234y关断时由高频变压器漏感产生的尖峰电压,对漏极起到保护作用。 次级电压经过vd2,c2,c3,l2和c4整流滤波后,获得+12v、2.5a的稳压输出。为减小整流管的损耗,vd2采用mbr1060型10a/60v肖特基二极管。c9和r7并联在vd2两端,能防止vd2在高频开关状态下产生自激振荡(振铃)。当开关电源空载时,topswitch-fx能采用跳过周期的方式进一步降低最大输出占空比,使得dmax<1.5%,因此,在输出端无须接假负载,这样还可降低空载或待机状态下的功耗。 该电源采用带稳压管的光耦反馈电路。ic2为ltv817a型线性光耦合器。vdz采用1n5240c型稳压管,其稳定电压uz=10(1%26;#177;0.02)v。光耦中led的正向压降uf≈1v.输出电压由下式确定: uo=uz+uf+ur4 现将其稳压原理分析如下:当由于某种原因致使uo↑,uo>u2+uf+ur4时,所产生的误差电压ur"=uo-(uz+uf+ur4)就令led的if↑,经过光耦后,接收管的ie↑,使得控制端电流ic↑,而占空比d↓,导致uo↓,为而实现了稳压目的。反之,uo↓→if↓→ie↓→ic↓→d↑→uo↑,同样起到稳压作用。 1n5240c的稳定电流典型值为20ma,取r4=150ω时只能供给6.7ma的电流,进一步增加电阻值会受到led工作电流if(通常为3.5~7ma)的限制。为此,另由电阻r6提供13.3ma的工作电流,使vdz的稳定电流iz=3.7ma+13.3ma=20ma,其稳压特性也得到了改善。反馈绕组电压经过vd3和c6整流滤波后,产生12v的反馈电压,经过ic2给top234y的控制端提供偏压。c5是旁路电容,它还与r5构成控制环路的补偿电路。











