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多路单端反激式开关电源规划

摘要:设计了一种基于TOP223Y多路输出单端反激式开关电源。采用TOP Switch系列三端高频单片开关电源芯片,配合由TL431、PC817A组成的反馈系统对外围电路进行分析。设计出了一种输出为+

摘要:规划了一种依据TOP223Y多路输出单端反激式开关电源。选用TOP Switch系列三端高频单片开关电源芯片,合作由TL431、PC817A组成的反应系统对外围电路进行剖析。规划出了一种输出为+5 V/3 A,+12 v/1A不同稳压调整权重分别为0.6,0.4的AC/DC开关电源。试验结果表明,该开关电源不光功率高,纹波小,并且输出精度高和安稳性强。
关键词:开关电源;单端反激;高频变压器;双反应

单片开关电源自面世以来,以其功率高,体积小,集成度高,功用安稳等特色敏捷在中小功率精细稳压电源范畴占有重要位置。美国PI公司的TOPSwitch系列器材便是一种新式三端离线式单片高频开关电源芯片,开关频率fs高达100 kHz,此芯片将PWM操控器、高耐压功率MOS FET、维护电路等高度集成,外围衔接少量器材即可运用。本文介绍了一种依据TOP223Y输出为+5 V/3 A,+12 V/1 A的单端反激式开关电源的规划原理和办法。

1 规划原理
开关电源是触及很多学科的一门应用范畴,经过操控功率开关器材的注册与封闭调理脉宽调制占空比到达安稳输出的意图,能够完成AC/DC或许DC/DC转化。

TOP223Y共三个端:操控极C、源极S、漏极D。因只要漏极D用作脉宽调制功率操控输出,故称单端;高频变压器在功率开关导通时仅仅将能量存储在初级绕组中,起到电感的效果,在功率开关封闭时才将能量传递给次级绕组,起变压效果,故称反激式。
电路功用部分主要由输入/输出整流滤波、功率改换、反应电路组成。作业原理简述为:220 V市电沟通经过整流滤波得到直流电压,再经TOP223Y脉宽调制和高频变压器DC—AC改换得到高频矩形波电压,最终经输出整流滤波得到质量优秀的直流电压,一起反应回路经过对输出电压的采样、比较和扩大处理,将得到的电流信号输入到TOP223Y的操控端C,操控占空比调理输出,使输出电压安稳。

2 规划要求
规划作为某智能仪器的供电电源,详细的参数要求如下:沟通输入电压最小值:VACMIN=85 V;沟通输入电压最大值:VACMAX=265 V;输出:U1:+5 V/3 A;U2:+12 v/1 A;输出功率:Po=27 W;偏置电压:VB=12 V;电网频率fL=50 Hz;开关频率fs=100 kHz;纹波电压:小于100 mV;电源功率:η大于80%;损耗分配因数Z为0.5;功率因数为0.5。

3 规划实例
本规划是依据TOP223Y的多路单端反激式开关电源,性能优越,便于集成。电路原理如图2所示,可分为输入维护电路、输入整流滤波电路、钳位维护电路、高频变压器、输出整流滤波电路、反应回路、操控电路7个部分。

3.1 输入维护电路
由保险丝F1、热敏电阻RT和压敏电阻RV组成,对输入端进行过电压、过电流维护。
保险丝F1用于当线路呈现毛病发生过电流时堵截电路,维护电路元器材不被损坏,其额定电流IF1依照IF1>2IACRMS挑选3 A/250 VAC保险丝,其间IACRMS为原边有用电流值。热敏电阻RT用以吸收开机浪涌电流,避免瞬间电流过大,对整流二极管和保险丝带来冲击,形成损坏,参加热敏电阻能够有用进步电源规划的安全系数,其阻值依照RRT1>0.014VACMAX/IACRMS挑选10D-11(10 Ω/2.4 A)。压敏电阻RV能在断开沟通输入时供给放电通路,以避免大电流冲击,一起对冲击电压也有较好钳位效果。RV选取MY31-270/3,标称值为220 V。
3.2 输入整流滤波电路
由EMI滤波电路、整流电路、稳压电路组成。
EMI滤波电路针对来自电网噪声搅扰。选用由L1,CX1,CX2,CY1,CY2构成典型的∏型滤波器。
CX1和CX2用来滤除来自电网的差模搅扰,称为X电容,一般取值100~220 nF,这儿取100μF;CY1和CY2用来滤除来自电网的共模搅扰,称为Y电容,一般取值为1~4.7 nF,这儿取2.2 nF;相同用来消除共模搅扰的共模电感L1的取值8~33 mH,这儿取8 mH,采纳双线并绕。
输入整流电路挑选不可控全波整流桥。整流桥的反向耐压值应大于1.25倍的最大直流输入电压,整流桥的额定电流应大于两倍的沟通输入的有用值,核算后挑选反向击穿电压为560 V,额定电流为3 A的KBP306整流桥。
在当时的供电条件下,输入储能电容器CIN的值依据输出功率依照2~3μF/W来取值,考虑余量,取CIN=100μF/400 V的电解电容。假定整流桥中二极管导通时刻为tc=3 ms,可由:

得到输入直流电压的最小值和最大值。

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