经典开关电源实用电路139例
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

【例1-32】 12V/2A (峰值功率36W)输出开关电源电路

图1-35所示的隔离反激式变换器电路,是一个通用输入,12V/2A(24W)输出的电源,该电源能够在一个较短时间内提供高达36W的峰值功率并维持一段时间。电路效率为80%,符合CEC能源之星2008的要求(要求为78%),空载功耗低(小于150mW),符合CISPR-22/EN55022B对EMI限制的要求,EMI裕量大于10dBμV。电路具有自动恢复、迟滞特性的过热关断功能,使PCB的温度在各种条件下均维持在安全范围内,在输出短路及反馈环路开环时进入到自动重启动保护状态。

图1-35 12V/2A(峰值功率36W)输出开关电源电路

在图1-35所示电路中,差模EMI滤波器由C1、C2、C10及L1构成,共模EMI滤波器由L1、L2、C8及C13构成。C3为U1的旁路(BP)引脚去耦电容,该引脚是IC的内部调节供电点。变压器T1(引脚4和5)、VD6、C6、R3及偏置绕组用于在电源启动后为U1提供工作电流。

由VD5、R2、R9、C4及VR2构成钳位电路,MOSFET关断后,变压器的漏感会引起漏极节点的电压尖峰。尖峰幅值受电容C4限制,在每个周期内电容C4通过电阻R9及VR2导通放电。这种设计在低频率工作期间,电容器的放电电压被控制到VR2的稳压电压之上,同时可以提高空载效率。由于在二极管VD5导通时T1漏感与C4之间会产生谐振,所以电阻R2可用来抑制过度振荡。

选择使用简单、低成本的齐纳二极管与光电耦合器构成反馈电路,可实现输出稳压。与输出电压成正比例的反馈电流流经光电耦合器内的二极管(U2A),在初级侧,光电耦合器内的光敏晶体管(U2B)驱动信号晶体管VT2,进而将电流从EN/UV引脚拉出。在每个周期开始前,PeakSwitch器件内集成控制器都会检测EN/UV引脚电流。如果电流超过240μA,该周期的开关将被禁止。

如果要求的峰值功率时间较短,可以使用相同的变压器磁芯设计出更高的峰值输出功率。使用消弧电路(VD8、VT1、VR3、C12及R7)提供输出过压保护(OVP)。C12和R7提供延迟功能,防止误触发VT1。VT2和R10、VD9用于提高光电耦合器的增益和减少连续使能或禁止的开关周期组。在钳位电路中使用快速阻断二极管(VD5),如FR106或FR107。确保二极管的反向恢复时间不超过500ns。这些速度较慢的二极管可以有效地利用储存在C4中的钳位能量,从而提高空载效率。变压器磁芯大小和绕组线径是根据峰值功率的平均值和连续输出功率的平均值进行选择的,并根据峰值输出功率选择初级和次级绕组的匝数和初级电感值。