基于TOPSwitch的超宽输入隔离式稳压开关电源.doc

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1、基于TOPSwitch的超宽输入隔离式稳压开关电源　　开关电源

2、<80～550V）的稳压电源。实验结果证明是很成功的。1芯片结构及稳压原理　　近十几年来，美国电源集成公司

3、GbCAP　　TOPSwitch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>。控制端的主要作用是，根据其电流Ic来自动调节占空比，当Ic变化时，占空比就在一定范围内变化。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。p1EanqFDPw　　TOPSwitch主要包括控制电压源、高压电流源、关断/自动重启动电路、并联调整器/误差放大器、带隙基准电压源、过热保

4、护及上电复位电路、过流保护电路、振荡器、脉宽调制器、门驱动级和输出级等10个部分。其内部结构框图如图1所示。DXDiTa9E3d6/6图1TOPSwitch内部结构框图　　TOPSwitch的额定开关频率为100kHz，允许工作范围90～110kHz。　　TOPSwitch的稳压原理是通过反馈电流<即控制端电流）Ic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，从而保证输出电压的稳定。反之亦然。RTCrpUDGiT2电路图及工作原理　　

5、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。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中的功率MOSFET导通时，变压器原边绕组储存能量；当功率MOSFET关断时，原边绕组中储存的能量传递给副边绕组和反馈绕组，经高频整流滤波后即可提供直流输出电压和反

6、馈电压。5PCzVD7HxA　　DZ1，D1和R1，C2组成了漏极箝位电路和能量吸收回路，用以限制TOPSwitch漏极因高频变压器的漏感而可能产生的尖峰电压。DZ1选用P6KE200A型瞬态电压抑制器

7、在TOPSwitch的漏极增加箝位电路和吸收电路，用以保护功率MOSFET不被损坏。jLBHrnAILg　　C3为TOPSwitch控制端的旁路电容，其作用是对控制电路进行补偿，并能设定自动重启动频率。电路中所选参数值已将自动重启动频率设定为1.2Hz。xHAQX74J0X6/6　　D2及D3为高频输出整流二极管，其中D2为MUR420型超快恢复二极管，其最大反向工作电压为200V，额定整流电流为4A；D3为1N4148型玻封高速开关二极管，其最大反向工作电压75V，平均整流电流150mA。LDAYtRyKfE

8、　　L1为滤波电感，其值约为20μH，是由非晶合金磁性材料制成的穿心电感，俗称“磁珠”。其作用是滤除D2在反向恢复过程中产生的开关噪声。Zzz6ZB2Ltk　　DZ2及DZ3为稳压管，型号为2CW346。IC2为线性光耦合器，型号为PC817A，其内部发光二极管的导通压降约为1V，正常工作电流If约为1～5mA，其直流电流传输比为80％～160％。dvzfvkwMI1　　输出电压由两只