【例1-3】 16W（峰值35W）输出开关电源电路

图1-3所示的16W音频放大器电源应用电路，在85V AC输入，输出峰值功率35W时，效率为77%（最小）。电路具有低空载功耗（230V AC时小于0.7W）、元件数量少（共37个元件，不包括I/O连接器）等特点，变压器设计为能输出35W峰值功率，使用或不使用输出缓冲电容均能实现稳定的工作状态，满足CISPR-22B对EMI限制的要求，并具有大于10dBμV的裕量。

图1-3 16W音频放大器电源应用电路

图1-3所示的电路为宽电压输入的反激式拓扑结构，使用了TOPSwitch-GX器件的许多内置的特性，以减少元件数量、变压器尺寸和整体成本。设计中,TOP245P(DIP-8封装)器件使用PCB铜箔散热，省去了散热器，输出整流管VD7也用同样的方法散热。电阻R1和R2将标称的欠压（UV）锁存和过压（OV）关断点分别设置为84V和378V。在低压时,UV锁存功能保护电源，可消除开启和关断的频繁切换。OV关断功能在出现电压浪涌时保护电源。TOPSwitch-GX系列器件引脚功能如下：

（1）漏极(D)引脚。高压MOSFET的漏极输出，通过内部的开关高压电流源提供启动偏置电流，是漏极电流的内部限流检测点。

（2）控制极(C)引脚。误差放大器及反馈电流的输入脚，用于占空比控制。与内部并联调整器相连接，提供正常工作时的内部偏置电流，也是电源旁路和自动重启动/补偿电容的连接点。

（3）电压检测(L)引脚(仅限Y、R或F封装)。过压(OV)、欠压(UV)、降低Dmax(最大占空比)的电压前馈、远程开/关和同步的输入引脚，若连接至源极引脚，则禁用此引脚的所有功能。

（4）外部限流(X)引脚(仅限Y、R或F封装)。外部限流调节、远程开/关控制和同步的输入引脚，若连接至源极引脚，则禁用此引脚的所有功能。

（5）多功能(M)引脚(仅限P或G封装)。此引脚集Y封装的电压检测(L)及外部限流(X)引脚功能于一体，是过压(OV)、欠压(UV)、降低Dmax的电压前馈、远程开/关和同步的输入引脚，若连接至源极引脚，则禁用此引脚的所有功能，并使TOPSwitch-GX以简单的三端模式工作。

（6）频率(F)引脚(仅限Y、R或F封装)。选择开关频率的输入引脚，如果连接到源极引脚，则开关频率为132kHz，若连接到控制极引脚，则开关频率为66kHz。P和G封装只能以132kHz开关频率工作。

（7）源极(S)引脚。这个引脚是MOSFET的源极连接点，用于高压功率回路，也是初级控制电路的公共点及参考点。

由于TOPSwitch-GX器件内置的频率抖动功能，EMI滤波电路可大大简化，仅使用3个元件（L1、CX1和CY1）构成EMI滤波器。由C4、R3、R4和VD5构成的RCD钳位电路限制U1的漏极峰值电压，采用玻璃钝化型慢恢复二极管（VD5）可把一部分存储在变压器的漏感能量回送回去，增加了电路整体效率，电阻R4阻尼漏极的振荡（用慢恢复二极管时是必需的）。偏置绕组给U1的控制脚提供工作电流和反馈电流。U2、R8和VR1构成反馈电路，检测输出电压。流过U2的电流通过调制输入U1控制脚，由反馈电流来实现对输出电压的调整。

为确保在额定输入电压和输出负载的极限情况下，控制环路有足够的相位裕量（包括使用和未使用输出缓冲电容时），稳压管VR1的误差应≤5%，如果要求更好的精度，VR1的误差应≤2%。OV和UV阈值由以下公式决定：

VOV=225μA×(R1+R2) （1-1）

VUV=50μA×(R1+R2) （1-2）

设计中应使功率环路部分的布局（初级和次级）紧凑，使噪声（EMI和输出纹波）和功率损耗最小。至少有10cm2的PCB铜箔散热面积。使用10000μF的低ESR输出缓冲电容可改善多通道音频瞬态能力，输出整流管两端应避免使用RC缓冲电路。