开关电源反馈电路设计中的关键节点

开关电源有两种工种模式：一种是连续模式（Continuous Mode，CUM），另一种是不连续模式（Discontinuous Mode，DUM）。这两种模式的主要差别是：在振荡周期中电路电感是否有电流存在。也就是说，在振荡周期中电感上的电流为零值时称为不连续模式，在振荡周期中电感上的电流大于零的称为连续模式。连续模式能量是不完全传递的，不连续模式则为能量的完全传递。采用连续模式的转换器可以减小一次侧峰值电流和有效值电流，降低电路损耗。但连续模式要求增大变压器的一次电感，这将会使变压器的匝数增多、体积增大。不连续模式就是将高频变压器所储存的能量在每个关断周期内全部释放出去，所以要求高频变压器的一次电感量要小，以适合输出较大的功率。开关电源在采用哪种工作模式的同时，还必须联系到反馈。反馈的种类很多，电路也千变万化，但基本类型只有4种，即基本反馈电路、改进型基本反馈电路、配稳压管的光耦合反馈电路以及配TL431的精密光耦合反馈电路，如图2-4所示。图2-4a所示为基本反馈电路，这种电路在小功率开关电源中应用得较多，电路简单，成本低廉，有利于电源小型化，缺点是稳压性能差，电压调整率和负载调整率都不太理想。图2-4b所示为改进型基本反馈电路，它是在基本反馈电路的基础上加一只稳压二极管VS₂和电阻R₂而组成的。这样可使反馈电压稳定，负载调整率降低，输出电压的稳定性得到提高。图2-4c所示为配稳压管的光耦合反馈电路。当输出电压V_o发生变化时，光耦合器的发光二极管将发出不同亮度的光，外部电压与基准电压的差值经光耦合器接收后去控制集成电路UC38××进行调整，控制输出电压。该电路能使电源的负载调整率达到1%以下。图2-4d所示是配TL431的精密光耦合反馈电路，该电路在开关电源中应用得最多。它的效果最好，稳压性能最佳。用TL431代替稳压管VS₂构成外部误差放大器，对输出电压V_o作精细调整，组成精密开关电源，使电压调整率和负调整率均能达到0.2%以下，应用十分广泛。

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图2-4 反馈电路的4种基本类型