基于TOPswitch—II反激电源设计.pdf

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1、国瘗厕基于TOPswitch—lI反激电源设计程光蕾(佛山职业技术学院，广东省示范实训基地，广东佛山528137)摘要：介绍了开关电源集成控制芯片TOPswitch的工作原理及基于TOPswitch一11组成的反激式开关电源。分析了高频变压器的设计以及反馈回路参数的设计与计算。给出了电源的相关波形。关键词：反激式；TOPswitch；高频变压器；反馈回路DesignofFlybackPowerSupplybasedonTOPswitch-lICHENGGang-leiAbstract：TheoperationprincipleofTOPswitc

2、h-IIisintroduced，andaflybackpowersupplybasedonTOPswitch一Ⅱispresented．Thedesignofhighfreguencetronssformerisanalysedandtheparametricof~edbackcircuitaredesignedandcalculated．Finaillytheratativewaveofthepowersupplyaregiven．Keywords：flybck；TOPswith；Hi-~enguencetronsformer；~edback

3、circuit中图分类号：TM46文献标志码：A文章编号：0219-2713(2014)06-0057—050引言1TOPSwitch--II系列芯片简介传统的反激电源一般由PWM控制芯片(如TOPSwitch—II系列芯片是美国电源集成公司UC3842)和分立功率开关管(频率较高时一般使用(PowerIntegrationInc，简称PI公司)推出的第二代MOSFET)组成．TOPSwitchⅡ是一种PWM／MOSFETTOPSwitch(Three—terminalOf—linePWMSwtich)产二合一集成芯片．采用TOPSwitch一Ⅱ

4、器件的反激电品，芯片集成度很高，外围电路简单，如图1所示。源较之具有成本低廉、系统效率高、电源设计简化、它内部集成了高压启动电路、带隙基准电压源、振降低电磁干扰(EMI)、系统级故障保护功能完善的荡器、用于环路补偿的并联偏置调整器、误差放大优点。本文介绍了基于TOPSwitchII器件构建相关器、脉宽调制器、门驱动级、功率开关管(MOSFET)、的反激电源，并给出一般的设计方法。过流保护电路、过热保护及上电复位电路、关断、自动重启电路。TOPSwitch一Ⅱ系列芯片中TOP225一收稿日期：2014—05—20一57—第17卷第6期鼋涤艘周Vo1

5、．17No．62014年6月POWERSUPPLYTECHNOLOGIESANDAPPLICATIONSJune．20l4控制端C漏极D=功率0SFET图1TOPSwitch—II系列的内部功能框图TOP227采用TO～220分装，有三个管脚，分别是DT的初级，同时u是一个内置MOSFET的电流模(3脚)、S(2脚)、C(1脚)，其中C为控制脚，用于电式PWM控制器芯片．它接受反馈并控制整个电路压反馈控制输人；D为内部MOS管的漏极，也是芯的工作。VD与R对变压器漏感产生的尖峰电压进i力率电路输入端．一般经过变压器初级绕组与供行钳位。变压器次级一

6、共有两个，一个是提供电源电电源正端相连接：S为内部MOS管的源极，一般主要能量韵主绕组，高频电压经快恢复二极管接输入电源的负端。而TOP221一TOP224则有TO一MUR420整流后通过c2滤波，。和C，组成低通滤220和DIP一8、SMD8三种波以降低输出纹波电压并输出12V电压。另一个次级绕组为反馈电压绕组。通过二极管整流后加在2电路工作原理光电耦合器PC817的三极管侧。R和R是输出采图2为一个采用TOPSwitch一11构成的输出样电阻，该电路利用输出电压与TL431构成的基准电压比较，通过光电耦合器PC817二极管一三极管12V。20

7、w的反激开关电源．输人为85—265V的的电流变化去控制TOP管的C极，从而改变PWM交流电压经过BR的整流与C。的滤波加在变压器图2TOPSwitch—II反激电源典型应用电路一58一恭国瘗痢宽度，达到稳定输出电压的目的。当输出电压有变=凡×us+(4)大趋势时，随之增大，TL431的分流也增大，通过式中：为变压器漏感产生的尖峰电压；线性光耦的传递。感光端得到的电流就越大，为反射电压。TOPSwitch的输出脉冲占空比与C端输入电流成反U~=nx(5)比，故占空比D减小，输出电压下降，达到稳压目则开关管承受的电压的。C2、、y安规电容C为EMI

8、滤波。C对内部(腿】+(6)MOSFET充电时在控制端产生的电流尖峰进行滤波实际选择开关管中一般留5Ov的裕量．并决定自动重启频率。TO