精密开关电源：稳定输出19V/3.6A（70W）的实例

由TOP249Y构成19V、3.6A（70W）精密开关电源的电路如图2-20所示。交流输入电压范围是85～265V。该电源能同时实现输入欠电压保护、过电压保护、从外部设定极限电流、降低最大占空比等功能，其主要技术指标为：额定输出功率P_O=70W；负载调整率S_I=±4%；电源效率η≥84%（当交流输入电压u=85V时，满载效率可达85%；当u=230V时，电源效率高达90%）；u=230V时的空载功率损耗＜0.52W；输出纹波电压≤120mV（峰-峰值）。

该电源共使用3片集成电路：TOP249Y型6端单片开关电源（IC₁）；线性光耦合器PC817A（IC₂）；可调式精密并联稳压器TL431（IC₃）。电阻R₉和R₁₀用来从外部设定功率开关管的漏极极限电流I′_LIMIT，使之略高于满载或输入欠电电压时的漏极峰值电流I_D（PK）。这就允许在电源启动过程中或输出负载不稳定但未出现饱和的情况下，采用较小尺寸的高频变压器。当输入直流电压过电压时，R₉和R₁₀还能自动降低最大占空比D_max，对最大负载功率加以限制。R₁₁为欠电压或过电压检测电阻，并能给线路提供电压前馈，以减少开关频率的波动。取R₁₁=2MΩ时，仅当直流输入U_I电压达到100V时，电源才能启动。TOPSwitch-GX的欠电压电流I_UV=50μA，过电压电流I_OV=225μA。有公式

U_UV=I_UV·R₁₁ （2-5）

U_OV=I_OV·R₁₁ （2-6）

将R₁₁=2MΩ分别代入式（2-5）和式（2-6）中得到，U_UV=100V（DC），U_OV=450V（DC）。过电压时最大占空比D_max随流入X端的电流I_X的增大而减小，当I_X从90μA增加到190μA时，最大占空比D_max就从78%（对应于U_UV=100V）线性地降低到47%（对应于375V）。在掉电后，欠电压检测能在C₁放电时减少输出干扰，只要出现输出调节失效或者输入电压低于40V的情况，都会使TOPSwitch-GX关断。当开关电源受到450V以上的冲击电压时，R₁₁同样可使TOP249关断，避免元器件受到损坏。(www.xing528.com)

图2-20 由TOP249Y构成19V、3.6A（70W）精密开关电源的电路

由VD_Z和VD₁构成的漏极钳位电路，能吸收在MOSFET关断时由高频变压器一次绕组漏感产生的尖峰电压，保护MOSFET不受损坏。VD_Z采用钳位电压为200V的P6KE200型瞬态电压抑制器，VD₁选用UF4006型超快恢复二极管，其反向耐压为800V。将电容C₁₁和VD_Z并联后，能减少钳位损耗。选择全频工作方式时，开关频率设定为132kHz。为了减小二次绕组和输出整流管的损耗，现将二次绕组分成两路，每路单独使用一只MBR20100型20A/100V的共阴极肖特基对管（VD₂、VD₃），然后并联工作。输出滤波电路由C₂、C₃、L₃、C₄和C₁₄构成。空载时，TOP249Y能自动降低开关频率，使得在交流230V输入时电源损耗仅为520mW。TOP249Y具有频率抖动特性，这对降低电磁干扰很有帮助。只要合理地选择安全电容C₇和EMI滤波器（L₁、L₂、C₆）的元件值，就能使开关电源产生的电磁辐射符合CISPR22（FCCB）/EN55022B国际标准。将C₇的一端接U_I的正极，能把TOP249Y的共模干扰减至最小。需要指出，C₇和C₆都称作安全电容，区别只是C₇接在高压与地之间，能滤除一次、二次绕组耦合电容产生的共模干扰，在IEC950国际标准中称之为“Y电容”。C₆则接在交流电源进线端，专门滤除电网线之间的串模干扰，被称作“X电容”。

精密光耦反馈电路由IC₂、IC₃等组成。输出电压U_O通过电阻分压器R₄～R₆获得取样电压，与TL431中的2.50V基准电压进行比较后产生误差电压，再经过光耦去改变TOP249Y的控制端电流I_C，使占空比发生变化，进而调节U_O保持不变。偏置绕组的输出电压经VD₄、C₁₅整流滤波后，给光耦中的接收管提供偏压。C₅还与R₃一起构成尖峰电压滤波器，使偏置电压在负载较重时能保持恒定。R₇、C₉、C₁₀和R₃、C₅、C₈均为控制环路的补偿元件。