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《基于topswitch的超宽输入隔离式稳压开关电源》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于TOPSwitch的超宽输入隔离式稳压开关电源开关电源(SwitchingPowerSupply)自问世以来,就以其稳定、高效、节能等优良性能而成为稳压电源的主耍产品。而高度集成化的单片开关电源,更是因其高性价比、简单的外围电路、小体积与重最和无工频变压器隔离方式等优势而成为稳压电源屮的佼佼者。随着各种不同的单片开关电源芯片及其电路拓扑的应用和推广,单片开关电源越來越体现出巨大的实用价值和美好前景。但是,TOPSwitch通常允许的输入电压变化范围为120〜370V,本文尝试用它制作更宽输入电压变化范围(80〜550V)的稳压电源。实验结呆证明是很成功的。1芯片结构及稳压原理
2、近十几年来,美国电源集成公司(PI)、摩托罗拉公司(Motorola)、意一法半导体公司(SGS-Thomson)、美国Onsemi公司等相继推出了TOPSwitch,MC,L4970,NCP1000等不同系列的单片开关电源产品。由于TOPSwitch系列产品性能稳定,价格实惠,故本文选择该系列中的-•种芯片为核心设计制作了一种输入范围极宽的稳压电源。该电源输入直流电压范围为80〜550V,输出直流电压20V,输出功率20WoTOPSwitch不论是三脚封装,还是DIP-8或SMB-8封装,•其实质都是三端器件,分别为控制端C(Control)、源极S(Source)、漏极D(D
3、rain)0控制端的主要作川是,根据其电流lc來自动调节占空比,当lc变化时,占空比就在一定范I罚内变化。源极S与芯片内部功率MOS管源极相连,并作为初级电路的公共地。漏极D与芯片内部功率MOS管的漏极相连。TOPSwitch主要包括控制电压源、高压电流源、关断/H动重启动电路、并联调整器/误芜放人器、带隙基准电压源、过热保护及上电复位电路、过流保护电路、振荡器、脉宽调制图1TOPSwitch内部结构框图TOPSwitch的额定开关频率为100kHz,允许工作范I节
4、90〜HOkHZo基于TOPSwitch的超宽输入隔离式稳压开关电源开关电源(SwitchingPowerSupp
5、ly)自问世以来,就以其稳定、高效、节能等优良性能而成为稳压电源的主耍产品。而高度集成化的单片开关电源,更是因其高性价比、简单的外围电路、小体积与重最和无工频变压器隔离方式等优势而成为稳压电源屮的佼佼者。随着各种不同的单片开关电源芯片及其电路拓扑的应用和推广,单片开关电源越來越体现出巨大的实用价值和美好前景。但是,TOPSwitch通常允许的输入电压变化范围为120〜370V,本文尝试用它制作更宽输入电压变化范围(80〜550V)的稳压电源。实验结呆证明是很成功的。1芯片结构及稳压原理近十几年来,美国电源集成公司(PI)、摩托罗拉公司(Motorola)、意一法半导体公司(SGS
6、-Thomson)、美国Onsemi公司等相继推出了TOPSwitch,MC,L4970,NCP1000等不同系列的单片开关电源产品。由于TOPSwitch系列产品性能稳定,价格实惠,故本文选择该系列中的-•种芯片为核心设计制作了一种输入范围极宽的稳压电源。该电源输入直流电压范围为80〜550V,输出直流电压20V,输出功率20WoTOPSwitch不论是三脚封装,还是DIP-8或SMB-8封装,•其实质都是三端器件,分别为控制端C(Control)、源极S(Source)、漏极D(Drain)0控制端的主要作川是,根据其电流lc來自动调节占空比,当lc变化时,占空比就在一定范I
7、罚内变化。源极S与芯片内部功率MOS管源极相连,并作为初级电路的公共地。漏极D与芯片内部功率MOS管的漏极相连。TOPSwitch主要包括控制电压源、高压电流源、关断/H动重启动电路、并联调整器/误芜放人器、带隙基准电压源、过热保护及上电复位电路、过流保护电路、振荡器、脉宽调制图1TOPSwitch内部结构框图TOPSwitch的额定开关频率为100kHz,允许工作范I节
8、90〜HOkHZoTOPSwitch的稳压原理是通过反馈电流(即控制端电流)lc来自动调节占空比,从而实现稳压。例如,当输出电压上升时,反馈电流随之上升,占空比呈反向变化而下降,导致输出电压也随之下降,从而保证
9、输出电圧的稳定。反之亦然。2电路图及工作原理由TOPSwitch构成的单片开关电源如图2所示,是典型的单端反激式开关电源。慷极s图2由TOPSwitch构成的20W稳压开关电源图2中T为三绕组高频变压器,工作频率为100kHz。3个绕组分别为:Np原边绕组(65匝);Ns副边绕组(即输出绕组,13匝);Nf反馈绕组(8匝);各绕组同名端在图2中已标出。变压器中能量传递过程为:当TOPSwitch«
10、'的功率MOSFET导通时,变压器原边绕组储存能蜃;当功率MOSFET关断时,原边