基于TOP247Y的反激式单片开关电源研制
3 开关频率典型值为132K,在轻载时可以工作在半频工作模式,最大占空比可达80%,电源效率80%左右,最大可达到90%。
4 TOPSwitch-GX有六个引出端,它们分别是控制端C、线路检测端L、极限电流设定端X、源极S、开关频率选择端F、漏级D。控制端C具有多项功能:(1)该端电压VC为片内并联调整器和门驱动级提供偏压,(2)通过控制该端的电流来调整占空比,(3)作为电源支路与自动重启动/补偿电容的连接点,通过外接旁路电容来决定自动重启动的频率,并对控制回路进行补偿。
5 TOPSwitch工作原理通过反馈电流IC来调节占空比,从而实现稳压。比如说,当由于某种原因导致电源的输出电压VO降低时,则将经过光耦反馈电路使IC↓→D↑→VO↑,从而实现VO的稳定。
6 能有效的降低开关电源所产生的电磁干扰(EMI)。
7 外围电路简单,成本低廉,外部只需要接整流滤波器、高频变压器、漏级钳位保护电路、反馈电路和输出电路。这样能增加电路可靠性和降低成本。
三:典型设计[3]
基于TOP247Y的24V/72W的单片反激式开关电源如图1所示。

图1:24V、72W的开关电源
输入端为110V交流,经过电磁干扰滤波器(EMI)(C1,T1),再经过由D1/D2和C2/C3组成的倍压整流电路至高频变压器的原边。R1/R2为均衡电阻,可以平衡C2/C3上的电压,避免某一电容因压降过高而被击穿。在TOP247Y导通期间,高频变压器的原边下端为负,由同名端可知此时副边储能,并不向外输出能量。当TOP247Y截止时间,副边才可以向外输出能量。所以此电路拓扑为一反激拓扑。在高频变压器的初级,必须加保护电路,这样才能吸收由于漏感产生的高压,图中超快恢复二极管D3和瞬态电压抑制器VS(P6KE200)以及RC组成的SNUBBER电路可以将尖峰电压钳位到安全值。线路检测端L来实现过电压/欠电压保护;电压前馈(当电网电压过低时用来降低最大占空比)。次级电压经过D4 C6 L1 C8整流滤波后,获得+24V、3A的稳压输出。为减小整流管的损耗,D4采用MBR1060型10A/60V肖特基二极管。C5和R6并联在D4两端,能防止D4在高频开关状态下产生自激振荡(振铃),R11作为空载情况下的假负载。提高轻载时的负载调整率。改变高频变压器的变比或者R8,R9的比值,可以改变输出直流电压的大小。由可调式精密并联稳压器TL431构成外部误差放大器,它与线形光耦CNY17-2组成了光耦反馈电路。其稳压原理是当输出电压VO发生波动时,经R8、R9分压后得到的取样电压就与TL431中的2.5V基准电压进行比较,产生外部误差电压△u, 再通过光耦使IC产生相应的变化,并以此调节输出占空比,达到稳压目的。反馈绕组电压经过D5和C7整流滤波后,产生12V的反馈电压,经过CNY17-2给TOP247Y的控制端提供偏压。C9是旁路电容,它与R10构成控制环路的补偿电路并设定自动重启动频率。
4 TOPSwitch-GX有六个引出端,它们分别是控制端C、线路检测端L、极限电流设定端X、源极S、开关频率选择端F、漏级D。控制端C具有多项功能:(1)该端电压VC为片内并联调整器和门驱动级提供偏压,(2)通过控制该端的电流来调整占空比,(3)作为电源支路与自动重启动/补偿电容的连接点,通过外接旁路电容来决定自动重启动的频率,并对控制回路进行补偿。
5 TOPSwitch工作原理通过反馈电流IC来调节占空比,从而实现稳压。比如说,当由于某种原因导致电源的输出电压VO降低时,则将经过光耦反馈电路使IC↓→D↑→VO↑,从而实现VO的稳定。
6 能有效的降低开关电源所产生的电磁干扰(EMI)。
7 外围电路简单,成本低廉,外部只需要接整流滤波器、高频变压器、漏级钳位保护电路、反馈电路和输出电路。这样能增加电路可靠性和降低成本。
三:典型设计[3]
基于TOP247Y的24V/72W的单片反激式开关电源如图1所示。

输入端为110V交流,经过电磁干扰滤波器(EMI)(C1,T1),再经过由D1/D2和C2/C3组成的倍压整流电路至高频变压器的原边。R1/R2为均衡电阻,可以平衡C2/C3上的电压,避免某一电容因压降过高而被击穿。在TOP247Y导通期间,高频变压器的原边下端为负,由同名端可知此时副边储能,并不向外输出能量。当TOP247Y截止时间,副边才可以向外输出能量。所以此电路拓扑为一反激拓扑。在高频变压器的初级,必须加保护电路,这样才能吸收由于漏感产生的高压,图中超快恢复二极管D3和瞬态电压抑制器VS(P6KE200)以及RC组成的SNUBBER电路可以将尖峰电压钳位到安全值。线路检测端L来实现过电压/欠电压保护;电压前馈(当电网电压过低时用来降低最大占空比)。次级电压经过D4 C6 L1 C8整流滤波后,获得+24V、3A的稳压输出。为减小整流管的损耗,D4采用MBR1060型10A/60V肖特基二极管。C5和R6并联在D4两端,能防止D4在高频开关状态下产生自激振荡(振铃),R11作为空载情况下的假负载。提高轻载时的负载调整率。改变高频变压器的变比或者R8,R9的比值,可以改变输出直流电压的大小。由可调式精密并联稳压器TL431构成外部误差放大器,它与线形光耦CNY17-2组成了光耦反馈电路。其稳压原理是当输出电压VO发生波动时,经R8、R9分压后得到的取样电压就与TL431中的2.5V基准电压进行比较,产生外部误差电压△u, 再通过光耦使IC产生相应的变化,并以此调节输出占空比,达到稳压目的。反馈绕组电压经过D5和C7整流滤波后,产生12V的反馈电压,经过CNY17-2给TOP247Y的控制端提供偏压。C9是旁路电容,它与R10构成控制环路的补偿电路并设定自动重启动频率。

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