精准控制的12V、2.5A开关电源实例

由TOP244Y构成12V、2.5A（30W）精密开关电源的电路如图2-16所示。该电源使用了3片集成电路：IC₁（第四代单片开关电源TOP244Y），IC₂（线性光耦合器ISP817C），IC₃（可调式精密并联稳压器TL431）。85～265V交流电源依次经过3.15A熔丝管、电磁干扰滤波器（共模扼流圈L₁、安全电容C₉）和2A/600V的整流桥（BR），获得直流高压，接高频变压器的一次绕组。EMI滤波器中的安全电容亦称做“X电容”。

图2-16 由TOP244Y构成12V、2.5A（30W）精密开关电源的电路

在线路检测端L上接电阻R₁，可实现输入过电压/欠电压保护。取R₁=2MΩ时，所设定的过电压值为450V（DC），欠电压值为100V（DC）。R₄为X端的外接电阻，R₄=8.25kΩ时，能将TOP244Y极限电流减小到标称值的85%，即I′_LIMIT=0.85I_LIMIT=0.85×1.35A=1.08A。当输入电压升高时，利用电阻R₂可限制电源的最大输出功率。用减小极限电流的方法，允许将体积更小的高频变压器设计在连续模式下工作，从而降低了一次侧和二次侧的峰值电流，这样能降低功耗以及一次侧元器件的耐压值。

一次侧钳制电路由瞬态电压抑制器VD_Z（P6KE200）和超快恢复二极管VD₁（UF4005）组成，能吸收泄漏电感的能量，将漏极电压钳制在安全值。由R₃和C₂构成RC吸收回路，可进一步降低电磁干扰。(www.xing528.com)

输出整流滤波电路由VD₃、C₆～C₈和L₂构成。VD₃采用10A/100V的肖特基二极管MBR10100，L₂选用3.3μH的磁珠。将C₆和C₇并联使用可降低滤波电容的等效电感。C₁₂和R₁₁并联在VD₃两端，能防止VD₃在高频开关状态下产生自激振荡（即振铃干扰）。C₁₃为安全电容，亦称做“Y电容”，它必须接在高频变压器的初、二次绕组之间，耐压值可选1.5k～2kV（下同）。

精密光耦反馈电路由ISP817C和TL431组成。输出电压经R₉和R₁₀取样后，与TL431的内部基准电压进行比较，产生误差电压，再通过ISP817C去改变TOP244Y的输出占空比。C₁₀和R₈为频率补偿网络，R₆用来设定环路的直流增益。用TL431来构成外部误差放大器，而不采用齐纳稳压管提供参考电压，可以改善调节性能、提高输出电压的稳定性。TL431的偏置电流仅为1mA，这有助于降低空载损耗。由VD₄、C₁₁组成软启动电路，避免在启动电源时发生过载现象。当电源断电时，C₁₁上的电荷可通过R₇泄放掉。

设计要点：

高频变压器采用EF25型磁心，配10引脚的骨架。磁心留间隙后的等效电感A_LG=264nH/T²。一次绕组用ϕ0.40mm漆包线绕58匝，二次绕组用4股ϕ0.45mm的三层绝缘线并绕6匝，辅助绕组用ϕ0.40mm漆包线绕2匝。一次绕组的电感量L_P=876μH（允许有±10%的误差），最大漏感L_P0=28μH。高频变压器的谐振频率超过570kHz。