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《基于topswitch的超寬輸入隔離式穩(wěn)壓開關電源》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、基于TOPSwitch的超寬輸入隔離式穩(wěn)壓開關電源開關電源(SwitchingPowerSupply)自問世以來,就以其穩(wěn)定、高效、節(jié)能等優(yōu)良性能而成為穩(wěn)壓電源的主耍產品。而高度集成化的單片開關電源,更是因其高性價比、簡單的外圍電路、小體積與重最和無工頻變壓器隔離方式等優(yōu)勢而成為穩(wěn)壓電源屮的佼佼者。隨著各種不同的單片開關電源芯片及其電路拓撲的應用和推廣,單片開關電源越來越體現(xiàn)出巨大的實用價值和美好前景。但是,TOPSwitch通常允許的輸入電壓變化范圍為120?370V,本文嘗試用它制作更寬輸入電壓變化范圍(80?550V)的穩(wěn)壓電源。實驗結呆證明是很成功的。1芯片結構及穩(wěn)壓原理
2、近十幾年來,美國電源集成公司(PI)、摩托羅拉公司(Motorola)、意一法半導體公司(SGS-Thomson)、美國Onsemi公司等相繼推出了TOPSwitch,MC,L4970,NCP1000等不同系列的單片開關電源產品。由于TOPSwitch系列產品性能穩(wěn)定,價格實惠,故本文選擇該系列中的-?種芯片為核心設計制作了一種輸入范圍極寬的穩(wěn)壓電源。該電源輸入直流電壓范圍為80?550V,輸出直流電壓20V,輸出功率20WoTOPSwitch不論是三腳封裝,還是DIP-8或SMB-8封裝,?其實質都是三端器件,分別為控制端C(Control)、源極S(Source)、漏極D(D
3、rain)0控制端的主要作川是,根據(jù)其電流lc來自動調節(jié)占空比,當lc變化時,占空比就在一定范I罰內變化。源極S與芯片內部功率MOS管源極相連,并作為初級電路的公共地。漏極D與芯片內部功率MOS管的漏極相連。TOPSwitch主要包括控制電壓源、高壓電流源、關斷/H動重啟動電路、并聯(lián)調整器/誤蕪放人器、帶隙基準電壓源、過熱保護及上電復位電路、過流保護電路、振蕩器、脈寬調制圖1TOPSwitch內部結構框圖TOPSwitch的額定開關頻率為100kHz,允許工作范I節(jié)
4、90?HOkHZo基于TOPSwitch的超寬輸入隔離式穩(wěn)壓開關電源開關電源(SwitchingPowerSupp
5、ly)自問世以來,就以其穩(wěn)定、高效、節(jié)能等優(yōu)良性能而成為穩(wěn)壓電源的主耍產品。而高度集成化的單片開關電源,更是因其高性價比、簡單的外圍電路、小體積與重最和無工頻變壓器隔離方式等優(yōu)勢而成為穩(wěn)壓電源屮的佼佼者。隨著各種不同的單片開關電源芯片及其電路拓撲的應用和推廣,單片開關電源越來越體現(xiàn)出巨大的實用價值和美好前景。但是,TOPSwitch通常允許的輸入電壓變化范圍為120?370V,本文嘗試用它制作更寬輸入電壓變化范圍(80?550V)的穩(wěn)壓電源。實驗結呆證明是很成功的。1芯片結構及穩(wěn)壓原理近十幾年來,美國電源集成公司(PI)、摩托羅拉公司(Motorola)、意一法半導體公司(SGS
6、-Thomson)、美國Onsemi公司等相繼推出了TOPSwitch,MC,L4970,NCP1000等不同系列的單片開關電源產品。由于TOPSwitch系列產品性能穩(wěn)定,價格實惠,故本文選擇該系列中的-?種芯片為核心設計制作了一種輸入范圍極寬的穩(wěn)壓電源。該電源輸入直流電壓范圍為80?550V,輸出直流電壓20V,輸出功率20WoTOPSwitch不論是三腳封裝,還是DIP-8或SMB-8封裝,?其實質都是三端器件,分別為控制端C(Control)、源極S(Source)、漏極D(Drain)0控制端的主要作川是,根據(jù)其電流lc來自動調節(jié)占空比,當lc變化時,占空比就在一定范I
7、罰內變化。源極S與芯片內部功率MOS管源極相連,并作為初級電路的公共地。漏極D與芯片內部功率MOS管的漏極相連。TOPSwitch主要包括控制電壓源、高壓電流源、關斷/H動重啟動電路、并聯(lián)調整器/誤蕪放人器、帶隙基準電壓源、過熱保護及上電復位電路、過流保護電路、振蕩器、脈寬調制圖1TOPSwitch內部結構框圖TOPSwitch的額定開關頻率為100kHz,允許工作范I節(jié)
8、90?HOkHZoTOPSwitch的穩(wěn)壓原理是通過反饋電流(即控制端電流)lc來自動調節(jié)占空比,從而實現(xiàn)穩(wěn)壓。例如,當輸出電壓上升時,反饋電流隨之上升,占空比呈反向變化而下降,導致輸出電壓也隨之下降,從而保證
9、輸出電圧的穩(wěn)定。反之亦然。2電路圖及工作原理由TOPSwitch構成的單片開關電源如圖2所示,是典型的單端反激式開關電源??稑Os圖2由TOPSwitch構成的20W穩(wěn)壓開關電源圖2中T為三繞組高頻變壓器,工作頻率為100kHz。3個繞組分別為:Np原邊繞組(65匝);Ns副邊繞組(即輸出繞組,13匝);Nf反饋繞組(8匝);各繞組同名端在圖2中已標出。變壓器中能量傳遞過程為:當TOPSwitch?
10、'的功率MOSFET導通時,變壓器原邊繞組儲存能蜃;當功率MOSFET關斷時,原邊