35W机顶盒电源实例详解

35W机顶盒电源的电路如图6-22所示。5路输出分别为：U_O1（+30V、100mA），U_O2（+18V、550mA），U_O3（+5V、2.5A），U_O4（+3.3V、3A），U_O5（-5V、100mA）。其中，+5V和+3.3V作为主输出，其余各路均为辅输出。当交流输入电压u=220（1±15%）V时，总输出功率达38.5W；若采用宽范围电压输入（u=85～265V），总输出功率就降成25W。可用作机顶盒（Set-top Box）、录像机（VCR）、摄录像机（CVCR）和DVD中的开关电源。该机顶盒开关电源的效率高于77%，具有欠电压和过电压保护功能。

图6-22 35W机顶盒电源的电路

该电源采用3片IC：TOP233Y（IC₁），光耦合器LTV817A（IC₂），可调式精密并联稳压器TL431C（IC₃）。为减小高频变压器体积和增强磁场耦合程度，二次绕组采用了堆叠式绕法。由R₄和C₁₄构成的吸收回路可降低射频噪声对电视机等视频设备的干扰。必要时还可将开关频率选择端（F）改接控制端（C），选择半频方式以进一步降低电视机对视频噪声的敏感程度。

R₁为设定电阻，采用2MΩ、1/2W的电阻时，所设定的欠压值和过电压值分别为100V、450V（DC）。

R₆、R₇和R₈为比例反馈电阻，使5V和3.3V电源按照一定的比例进行反馈，这两路输出的负载调整率均可达±5%。R₉和C₁₆构成TL431C的频率补偿网络。C₁₇为软启动电容，取C₁₇=22μF时可增加4ms的软启动时间，再加上本身已有10ms的软启动时间，总共为14ms。其余各路输出未加反馈，输出电压均由高频变压器的匝数比来确定。由于-5V电源的输出功率很低，因此可通过电阻R₂和稳压管VD_Z2进行电压调节。R₉是+30V输出的假负载，它能降低该路的空载及轻载电压。鉴于5V、3.3V和18V电源的输出功率较大，三者都增加了后级LC型滤波器（L₃和C₉、L₄和C₁₁、L₂和C₇），以减小输出纹波电压。(www.xing528.com)

TOP233Y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C₁₅和EMI滤波器（C₆、L₁）的元件值，就能使开关电源产生的电磁辐射达到CISPR22（FC_- CB）国际标准。将C₁₅的一端接U_I的正极，能把TOP233Y的共模干扰减至最小。需要指出，C₁₅和C₆都称作安全电容，区别只是C₁₅接在高压与地之间，能滤除一次绕组、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”。

为承受可能从电网线窜入的雷击电压，在交流输入端还并联一只标称电压U_1mA=275V的压敏电阻器VSR。U_1mA表示当压敏电阻器上通过1mA的直流电流时元件两端的电压值。

实际制作时，高频变压器可选用EEL25型铁氧体磁心。一次绕组的电感量为1.1mH±10%，漏感量小于12μH，一次绕组的谐振频率应不低于1.5MHz。实测该电源的输出电压偏差范围见表6-1。

表6-1 输出电压偏差