单片开关电源的应用及发展

[09-08 10:24:54]   来源:http://www.88dzw.com  电源电路   阅读:8842

文章摘要: (5) TOPSwitch-II的基本工作原理是利用反馈电流IC来调节占空比D,达到稳压目的。举例说明,当由于某种原因致使开关电源的输出电压VOT时,经过光耦反馈电路就使Ic↑→误差电压Vrt→D↓→Vo↓,使Vo保持不变。反之亦然。(6) 外围电路简单,成本低廉。外部仅需接整流滤波器、高频变压器、初级保护电路、反馈电路和输出电路。采用此类芯片还能降低开关电源产生的电磁干扰。2.2 典型应用TOPSwitch-II可广泛用于仪器仪表、笔记本电脑、移动电话、电视机、VCD和DVD、摄录像机、电池充电器、功率放大器等领域,并能构成各种小型化、高密度、低成本的开关电源模块。此外,它还适合构

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 (5) TOPSwitch-II的基本工作原理是利用反馈电流IC来调节占空比D,达到稳压目的。举例说明,当由于某种原因致使开关电源的输出电压VOT时,经过光耦反馈电路就使Ic↑→误差电压Vrt→D↓→Vo↓,使Vo保持不变。反之亦然。

(6) 外围电路简单,成本低廉。外部仅需接整流滤波器、高频变压器、初级保护电路、反馈电路和输出电路。采用此类芯片还能降低开关电源产生的电磁干扰。

2.2 典型应用

TOPSwitch-II可广泛用于仪器仪表、笔记本电脑、移动电话、电视机、VCD和DVD、摄录像机、电池充电器、功率放大器等领域,并能构成各种小型化、高密度、低成本的开关电源模块。此外,它还适合构成后备式开关电源,非隔离式开关电源、恒流恒压输出开关电源,供无线通信用的DC/DC电源变换器、恒功率调节器、功率因数补偿器等。

2.3 电路设计要求

 (1)TOPSwitch-II的反馈电路中需配光电耦合器与输出电路隔离。设计精密开关电源时,还应增加一片TL431型可调式精密关联稳压器,由它构成外部误差放大器,来代替取样电路中的稳压管。精密开关电源的电压调整率Sv、电流调整率Sl均可达±0.2%左右,接近于线性集成稳压电源的指标。

 (2)应选用电流传输比(CTR)能线性变化的光电耦合器,如PC817A,NEC2501、6N137等型号,不推荐采用4N25、4N35等4N××型普通光耦。后者的线性度差,传输模拟信号时会造成失真,影响开关电源的稳压性能。

 (3)高频变压器的初级必须设置保护电路,用以吸收漏感引起的尖峰电压,确保MOSFET不被损坏。这种保护电路应并联在初级上,具体有4种设计方案:①由瞬变电压抑制二极管(TVS)和超快恢复二极管(SRD)组成钳位电路;②由TVS与硅整流管(VD)构成的钳位电路;③由阻容元件与SRD构成的吸收电路;④由阻容件与VD构成的吸收电路。上述方案中以①的效果最佳,能充分发挥TVS响应速度极快、可承受高能量瞬态脉冲之优点。方案②次之。

 (4)使用芯片时需加合适的散热器。对于TO-220封装,可直接装在小散板上。对于DIP-8和SMD-8封装的可将4个源极焊在面积为2.3的印制板敷铜箔上代替散热片。

 (5)为抑制从电网引入的干扰,也防止开关电源产生的干扰向外部传输,需在电源进线端增加一级电磁干扰滤波器(EMI filter)亦称电源噪声滤波器(PNF)。

 (6)使用此类芯片时,源极引线要尽量短。为使空载或轻载时输出电压稳定,应在稳压电源输出端接一只几百欧的电阻作为最小负载,亦可并联一只稳压管。

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3 TinySwitch系列四端开关电源

TinySwitch是Power公司新推出的一种高效、小功率四端单片开关电源。因所构成开关电源的体积很小,故称TinySwitch微型开关系列。它比三端单片开关电源增加一个使能端,使用更加方便灵活。TinySwitch系列性优价廉,外围电路非常简单,特别适合制作10W以下的微型开关电源或待机电源,是取代效率低、体积较大的小功率线性稳压电源的理想产品。

3.1TinySwitch的性能特点

 (1)TinySwitch有DIP-8、SMD-8两种封装形式、6种型号。产品分类见表2。

尽管采用8脚封装,实际上只有四个脚:S、D、BP(相当于控制端)、EN(使能端),因此等效于四端器件。利用使能端可从外部关断MOSFET,并且在快速上电时输出电压无过冲现象、掉电时MOSFET也无频率倍增现象。

 (2)高效、小功率输出。选220V交流电源时,其空载功耗低于60mW。它适宜制作0~10W的小功率、低成本开关电源,比线性稳压电源大约可节电38%。

 (3)采用开/关控制器来代替PWM对输出电压进行调节。开/关控制器可等效为脉冲频率调制器(PFM),其调节速度比普通的PWM更快,对纹波抑制能力更强。

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