高达15W的机顶盒电源实例

机顶盒（Set-top Box）是交互式电视（ITV）的关键技术，利用它可提供数字广播电视、视频与音乐点播、卡拉OK、三维游戏、高速上网、在线购物、语音提示等功能强大的宽带多媒体服务。机顶盒对电源的要求非常严格，一般需采用效率高、体积小、重量轻、多路输出式开关电源，这种开关电源还应具有良好的电磁兼容性。

由TinySwitch-Ⅲ系列产品TNY277P构成15W机顶盒电源的电路如图6-20所示。该电源有两个显著特点：一是交流输入电压的范围极宽（85～300V），二是具有过电压保护（OVP）功能。4路输出分别为U_O1（+3.3V，0.75A）、U_O2（+5V，0.45A）、U_O3（+8V，0.1A）和U_O4（+22V，0.4A）。其电源效率可达77%，空载功耗小于150mW。

图6-20 15W机顶盒电源的电路

交流输入端的保护电路由2A熔丝管（FU）、压敏电阻器（R_V）和EMI滤波器（C₁、L₁和C₂）构成。漏极钳位电路由R₁、R₂、C₃和VD₅组成，阻塞二极管VD₅选用BA159型1A/1000V快恢复二极管。R₂为阻尼电阻，可防止一次侧形成自激振荡。VD₇～VD₁₀分别为二次侧+22V、+8V、+5V和+3.3V输出的整流管。其中，VD₁₀采用1N5822型3A/40V肖特基二极管，其余整流管均采用快恢复二极管。除+3.3V输出提供反馈信号之外，+5V输出也按照一定的比例关系反馈到TL431的2.50V基准端，这对提高开关电源的稳压性能具有重要意义。

输出过电压保护电路由47V稳压管VD_Z组成。若因外围元器件故障而导致反馈环路开路，则输出电压显著升高，进而影响到偏置绕组的输出电压也随之升高。一旦C₆两端的电压超过53V（即VD_Z与BP/M端的总额定电压值），VD_Z就被反向击穿而进入稳压区，使电流流入BP/M端。当该电流超过7mA时，将触发TNY277P内部的锁存关断电路，禁止MOS-FET工作，直到BP/M端电压通过C₄放电到4.8V以下，才能重新工作。(www.xing528.com)

设计要点：

（1）高频变压器采用EE25型铁氧体磁心，磁心留间隙后的等效电感A_LG=420nH/T²。一次绕组分成两部分，分别用ϕ0.29mm漆包线绕29匝。偏置绕组用2股ϕ0.29mm漆包线绕11匝。二次绕组采用堆叠式绕法，其中的3.3V绕组用ϕ0.45mm漆包线双股并绕2匝。5V、8V绕组分别用ϕ0.45mm的漆包线各绕1匝。22V绕组用双股ϕ0.29mm漆包线并绕8匝。在一次绕组、二次绕组与偏置绕组之间，各加一层屏蔽。一次绕组的电感量L_P=1.55mH（允许有±10%的偏差），最大漏感L_P0=40μH。高频变压器的谐振频率超过500kHz。

（2）为降低成本，可用玻璃钝化型整流管1N4007GP来代替快恢复二极管BA159。

（3）为防止输出过电压保护电路被误触发，所选择的稳压管应仅在输出电压超出规定范围时才被反向击穿。R₅为限流电阻，防止流入BP/M端的电流过大。