小功率反激式开关电源设计与计算

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1、肯普科技学习园地小功率反激式开关电源设计与计算一、原理分析下图为一开关电源原理图220V市电经开关、保险管、热敏电阻、共模抑制电感电容和差模抑制电容，经桥式整流成脉动直流，经电解电容滤波，得到约300V直流电压，通过开关变压器的初级加至开关管漏极（或集电极），这其中在保险管的后面接有压敏电阻，可消除来自电网的超高瞬态尖峰脉冲干扰，如果市电电压异常升高，在一个不太长的毫秒级时间内，压敏电阻阻值迅速降低至欧姆级，大电流熔断保险丝，从而保护了后面的电路。在220V电路中，串有热敏电阻，该电阻在常温下约十几欧姆，开机瞬间利用这一电阻有效减小冲击电流，保护线路、电源开关接

2、点、整流二极管。当电流稳定后，热敏电阻温度升高电阻下降即负温度系数，整机正常工作。在有些高安全设计中，共模抑制电容两端并有一只1W470K～680K的电阻。当电源关断后，电容可能存有电量，人们不小心接触电源插头就可能触电，该1肯普科技学习园地电阻就是在关机后迅速放掉电容剩余电压，提高安全性。当接通电源，TOP芯片工作，反馈绕组（实则是供电绕组）直流电压通过光耦加在芯片控制端，该电压5.7V自动重启动进入启动状态，根据交流输入电压的高低与负载的轻重，自动调整脉宽，控制开关管导通时间，即占空比，从而达到取样电压的设计值。开关管在关断的瞬间，变压器由于漏感与分布电容的

3、存在，在感应电压上出现上冲，并以衰减振荡的波形出现，这一上冲将大大超过开关管的BVDS击穿电压，必须要加以限制，保证开关管的安全。在变压器的初级接有削波电路，TOP常选用瞬态抑制二极管和阻塞二极管电路，该电路有效防止过冲损坏开关管，且损耗较之由阻容和二极管组成的吸收电路低一些。某些电路中，在漏极与地之间接有RC串联电路，其功能也是吸收陡峭尖脉冲。在TOP芯片的控制端接有RC串联电路，RC时间常数的大小影响自动重启功能的响应时间。热端与冷端跨接有“安规”电容，将高压侧的高频干扰脉冲入地，该电容的容量大小将影响抗干扰性和漏电流，只好折中选用。TL431是三端精密稳压

4、器，在控制级内部设有一稳定的2.5V参考电压，在主输出电压端接有分压电阻，分压端接在TL431控制级，分压值与2.5V参考值进行比较，得到一个误差值且放大后去推动光电耦合器的发光管使其亮度发生变化，从而使光耦中的光电接收管内阻发生相应的变化，TOP芯片控制电压高低变化，脉宽调整，控制开关管导通时间，自动调整输出电压，控制在一个很小的变化范围内，这是一个闭环控制过程。光电耦合器选用PC817B，一是抗电强度满足要求，二是电流传输比适中，电流传输比大小将影响稳压精度，但不是越高越好，太大的电流传输比将使闭环系统不稳定，甚至引起寄生振荡。TL431的控制极与阳极接有一

5、电容或RC串联电路，其作用类似于负反馈，用于消除自激等不稳定现象。容量大小将影响闭环系统的2肯普科技学习园地反应速率，太小克服不稳定作用小，太大将使稳压输出瞬态跟随特性变差，因此也是折中选用。输出电压整流二极管的选用，就目前器件水平，12V以下选用肖特基二极管，其优点突出，超过12V就选用超快恢复二极管，有较高的反向击穿电压，有短的恢复时间，其性能优于快恢复二极管。某些电路在整流管两端并联有电容或RC串联电路，其作用是对5-10MHz电磁干扰有抑制作用,同时可减低反向尖峰电压，保护二极管免于反向击穿。二、电路结构1、脉宽调制芯片UC3842——开关管IRF840

6、/2SK1460/2SK2850，工频电压整流可采用桥堆式二极管，电磁兼容必须使用共模抑制电感电容与差模抑制器件，漏极尖峰电压吸收电路采用电阻—电容—加快恢复二极管。次级主输出电压取样、三端精密稳压器比较输出推动光耦发光管发光，光耦接收管控制芯片调整脉冲占空比。反馈绕组仅给芯片提供工作电源。UC3842工作频率一般取50KHz.2、TOP——系列：脉宽调制-开关管一体化三端器件。漏级尖峰电压吸收采用瞬态抑制二极管与阻塞二极管结构，电路进一步简化，损耗减小，各项保护功能集成于片内，可靠性提高。工作频率为100KHz。3、近来有一种单片脉宽控制电源芯片，SFQ110

7、/100，很适合做十几瓦以下的开关电源，电路简洁，可靠性高，价格低廉，朋友们不妨一试。三、可靠性1、开关管IRF840BVDS=500V勉强了一点，可靠性较差，选用2SK1460,2SK2850,BVDS=900V完全可以胜任。2、电解电容的质量问题较严重，除了容量指标外，更重要的是耐电压和漏电流≤0.01~0.02CµF*Uv（µA）,特别是脉动直流电压脉动量大的部位，例如紧3肯普科技学习园地接整流管的滤波电容要小心选用。3、脉冲整流二极管选用超快恢复二极管和肖特基二极管，能有效提高整流效率和降低二极管的温升。4、发热器件例如开关管及大电流整流二极管必须加有效

8、散热器，能提高工作环境温