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1、查询WS106供应商1999年第9期电测与仪表(ElectricalMeasurement&Instrumentation)总第36卷第405期AC/DC开关电源模块的电路设计沙占友刘勇安兵菊河北科技大学(050054)摘要介绍了由WS157构成AC/DC单片开(3)外围电路简单。220V交流电经整流滤关电源模块的电路设计。这类模块可广泛用于波后,可直接作为WS157的输入电压,输出端各类数字仪表和智能仪器中。接高频变压器和高频整流滤波器构成的输出电关键词AC/DC电源模块单片开关电源路,即可构成20W以下
2、的小功率开关电源。脉宽调制(4)输入交流电压范围很宽,当市电从110～260V大范围变化时,仍能保证稳压输0引言出。占空比调节范围是3%～47%。目前国内外新研制的小型化AC/DC电源(5)具有完善的保护功能,包括过流保护、模块,普遍采用微电子技术,把小型表面安装集过压保护、输入欠压保护(VI<80VAC)、过热成电路与微型电子元器件组装成一体,构成高保护(芯片结温Tj≥145℃)、锁定及自动恢复效率AC/DC电源变换模块。选择此类开关电等功能。源模块,不仅能大大简化电源电路设计,缩短新(6)采用100kH
3、z的开关频率,损耗低,电产品研制周期,还能实现最佳性能指标,提高整源效率η>70%,抗噪声干扰能力强,能大大减机仪器仪表的可靠性,减小其体积与重量,便于小高频变压器的体积与重量。安装和维护。(7)使用灵活。在构成单片开关电源时,配下面介绍单片开关电源WS157、WS106降压式、升压式输出电路均可。WS157还可作的性能特点及工作原理,然后阐述小功率脉宽为大功率开关电源的驱动级。调制式AC/DC开关电源模块的电路设计与性2WS157、WS106的工作原理能测试。WS157和WS106的外形及管脚排列分WS1
4、57的同类产品有美国Power公司生别如图1中所示。产的TOP221～227。1WS157、WS106的性能特点WS157与WS106的电路相同,仅封装形式不同。现以WS157为例,介绍其性能特点。(1)集成度高。WS157是一种将脉宽调制器(PWM)、高压场效应功率开关管(MOSFET)和保护电路集成在一起的三端表图1WS157、WS106管脚排列面安装器件,它真正实现了无工频变压器式开WS157、WS106均属于表面安装元件关电源的单片集成化。它比L4960、L4970系列(SMC),仅封装形式和管脚数
5、量不同。WS157单片开关式集成稳压器的集成度更高,并能省实际上只有3个管脚(上、下两个S极在内部连去工频变压器。通),属三端器件。其中,C(CONTROL)为控制(2)它属于双极型晶体管与MOS场效应端,S(SOURCE)是源极,D(DRAIN)为漏极。管混合式集成电路(Bi-MOS),只有三个引出WS106为8脚双列式封装(SMD-8),共有6端,能以最简方式接入电路。个S极,剩下的是D极与C极,故仍相当于三20©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.A
6、llrightsreserved.1999年第9期电测与仪表(ElectricalMeasurement&Instrumentation)总第36卷第405期端器件。以WS157为例,其内部框图如图2所(MOSFET,其漏-源极可承受700V电压),示。主要包括100kHz振荡器,基准电压源,保护电路(过流、过热保护、输入欠压保护等)。PWM比较器,控制电路,驱动级,功率开关管此外还有偏置电路(上电后为各级电压提供合适的工作点),恒流源,电子开关,复位等辅助电路。VD可保护功率开关管不被反向尖峰电压所损坏。
7、3AC/DC开关电源模块的电路设计AC/DC开关电源模块的电路如图3所示。图2WS157的内部框图图3AC/DC开关电源模块的电路其输出功率为6W(+12V、015A)。当输入电压Vr上升,PWM比较器输出的脉冲占空比交流电压在110～260V范围内波动时,输出电D上升,经过功率场效应管和降压式输出电路压几乎不变,输入电压调整率SV≤1%。当负载使得V0上升,最终能维持输出电压不变。反之电流大幅度变化时,负载调整率SI=5%～亦然。7%。为了抑制共模干扰,在高频变压器线圈接通电源后,220V交流电首先经过桥
8、式整N2、N3的同相端之间,还并联一只1500pF/流和C1滤波,得到约+300V的直流高压,再通2kV的高压陶瓷电容C6。VD1～VD5选用过高频变压器T的一次侧绕组N1,给WS1571N4007(1A/1000V)型硅整流管;VD6选择提供所需工作电压。从二次侧绕组N2上输出1N4148型硅高速开关二极管;VD7须采用3A/的脉宽调制功率信号,经VD7、C4、L0和C5进40V以上的肖特基二极管,可选B82-
