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1-33】 35W/13V输出开关电源电路

图1-36所示电路元件数量少,效率高,能在50℃的环境温度下提供35W的功率,EcoSmart多模式控制技术满足能效标准。输入功率小于1W时,待机输出功率为0.55W,在230V交流输入时的空载功耗小于200mW,满载时效率大于82%。采用全新薄型eSIP-7C高功率封装,可降低器件高度和PCB面积,132kHz开关频率可降低变压器磁芯材料的尺寸和成本,TOP257EN器件集成的安全、可靠的内部限流点,精确的、自动恢复且具有迟滞特性的过热关断功能,使PCB的温度在任何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,输出过压保护(OVP)可针对锁存或自动恢复进行配置,输出欠压(UV)保护可以防止通电/断电时输出的不良波动,输入过压(OV)保护提高了对输入浪涌的耐受力,满足EN55022和CISPR-22B对EMI限制的要求,EMI裕量大于6dBμV。

图1-36 35W/13V输出开关电源电路

图1-36所示电路为利用TOP257EN(U1)设计的反激式LCD显示器电源,该电源可以在宽输入范围(90~264V AC)内工作,为负载提供13V/35W的电源。Y电容C1、C2、C7与电感L1一起提供共模滤波。差模滤波由X电容C3和大容量电容C4来提供。经滤波的交流电流输入至桥式整流电路,热敏电阻RT1在交流上电时可以限制浪涌电流。

当流入V引脚的电流超过25μA时,U1导通。电阻R3将此输入电压阈值设定为100V DC。U1通过调节内部MOSFET开关的占空比来调整输出。U1内的控制器采用多模式控制电路,可以在不同的开关模式下进行平滑切换,因而在任何负载条件下均可达到最高效率。

由VD5、C6、R1和R2构成钳位电路,用于限制关断时引起的U1漏极电压。选用快速恢复二极管VD5可以利用部分钳位能量,R1用于限制反向二极管电流和抑制高频振荡。

偏置绕组的输出由VD6进行整流并由C10进行滤波。齐纳二极管VR2和电阻R5构成锁存输出过压保护(OVP)电路。输出端电压的增加会导致C10上的电压增加。在过压条件下,齐纳二极管VR2被击穿,电流流入U1的V引脚,从而触发锁存关断。关断可以锁存,也可以自动恢复,具体取决于R5的阻值。

二极管VD7和VD8对次级侧输出进行整流。低ESR电容(C13、C14)对来自VD7和VD8的输出进行滤波。由L3和C15构成的二阶滤波器,可以对C13和C14之间存在开关噪声的输出进行额外滤波。电阻R13和R14构成分压电路,用于检测输出电压。U3通过电阻R11来驱动光电耦合器U2,并向U1的C引脚提供反馈。图1-36所示电路的设计要点如下:

(1)快速恢复二极管VD1和VD3可以降低辐射EMI(通过消除常规二极管高频关断急变固有的电压尖峰和不传导AC输入电压引起的噪声来实现),这两个快速恢复二极管的设置方式,应确保其中一个会在每半个周期导通。

(2)放置在变压器(T1)初、次级间的Y电容C7可以降低传导EMI,对开关频率进行调制(抖动)以降低EMI。

(3)可以将OVP配置为锁存(如本设计)或自动恢复(非锁存),如果采用非锁存恢复,需要将R5的阻值提高到5.1kΩ。

(4)电阻R4和C5形成了一个跨二极管VD6的缓冲电路,它们与磁珠L2配合工作,可降低高频传导及辐射EMI。