高效节能：使用TOP259E的65W笔记本电源适配器实例

由TOPSwitch-HX系列产品中TOP259E单片开关电源集成电路构成的19V、3.42A（65W）笔记本电脑电源适配器电路如图7-11所示。该电源适配器设计得非常紧凑，使用元器件数量少。TOP259E采用超薄型eSIP-7C：与标准的TO-220封装相比，可降低PCB的高度与面积。交流输入电压范围是90～265V，平均电源效率超过87.5%，在交流230V输入

图7-10 由TOP249Y构成180W多路输出式PC SFX主电源的总电路

时的空载功耗小于250mW，符合“能源之星”国际节能标准的要求。TOP259E通过改变控制端电流来调节占空比，使输出电压保持稳定。它具有过载保护、过热保护功能及多种控制模式。现采用全频（132kHz）PWM控制模式，可选用较小尺寸的高频变压器磁心。该笔记本电脑电源适配器能在环境温度达40℃的密封外壳内长期工作。TOPSwitch-HX系列产品能在指定的整个负载范围内提供恒定的效率。

图7-11 由TOP259E构成的19V、3.42A（65W）笔记本电脑电源适配器电路

交流电压首先经过EMI滤波器（C₁、R₁、R₂、L₁～L₃），再经过3A/800V的整流桥（BR，3KBP08M）和滤波电容器（C₂）获得直流高压。共模扼流圈L₁、L₂分别对低频和高频共模干扰进行滤波。L₃与C₁的作用是滤除串模干扰。由于C₁的电容量大于0.1μF，因此在断电后C₁需要通过泄放电阻R₁、R₂进行放电。C₅为一次侧的退耦电容，可降低串模干扰。C₁₁为安全电容（Y电容），用于滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容产生的共模干扰。一次侧钳位电路由快恢复二极管VD₁（DL4937）、C₄、R₅和R₆组成。当R₃+R₄=4MΩ时，所设定输入欠电压阈值U_UV=97V，输入过电压阈值U_OV=445V。

TOP259E内部的峰值漏极电流限制电路是以MOSFET的导通电阻作为电流采样电阻的。默认的极限值电流值I_LIMIT已在内部预先设定好。但在设计电源时，该I_LIMIT值可能偏大，例如TOP259E做降额使用时，就希望能减小I_LIMIT值，以提供可靠的保护。实际上，利用设定电阻R₉即可从外部将极限电流控制在（30%～100%）I_LIMIT之间。当R₉=14kΩ时，从所设定的外部自保护极限电流（I′_LIMIT）仅为TOP259E内部自保护极限电流（I_LIMIT）的0.52倍，即I′_LIMIT=0.52I_LIMIT=0.52×5.15A=2.68A。利用偏置绕组两端的电容器C₁₀、稳压管VD_Z（1N5248B）、电阻R₁₂和VD₄构成输出过电压保护电路。过载情况下，C₁₀上的电压升高，一旦超过18V，VD_Z就被反向击穿，触发电压监测端（V），将输出关断，起到保护作用。由R₁₁和C₈构成的延时电路，可防止因噪声干扰而引起误触发。VD₄为隔离二极管，可将输入电压检测电路与输出过电压保护电路隔离开来，并防止输出过电压保护电路成为V引脚的负载。(www.xing528.com)

二次绕组电压经过VD₂、C₁₃和C₁₄整流滤波，获得+19V、3.42A的稳压输出。输出整流管VD₂采用MBR20100CT型20A/100V的肖特基对管。在VD₂上并联RC缓冲电路（C₁₂、R₁₅），可对漏感振荡起到衰减作用，并降低电磁干扰。

精密光耦反馈电路由PC817C和LM431组成。输出电压经R₁₇和R₁₈取样后，与LM431内部2.5V基准电压进行比较，产生误差电压，再通过由PC817C去改变TOP259E的输出占空比。C₁₅和R₁₉为频率补偿网络，R₁₆用来设定反馈环路的直流增益。

设计要点：

（1）TOP259E的最大漏极电压不得超过650V，必要时可调整C₄、R₅值。

（2）VD_Z应具有合适的稳压值U_Z，以免造成误触发。选择原则是U_Z应高于在低输入电压或满载条件下测得的偏置电压值。

（3）若输出过电压保护电路需要锁存功能，则R₁₂的电阻值应取20Ω。

（4）高频变压器采用EE28型铁氧体磁心。一次绕组用ϕ0.40mm漆包线分两层双股并绕17×2匝；将二次绕组夹在这两层中间，用ϕ0.40mm漆包线4股并绕6匝。偏置绕组用ϕ0.25mm漆包线3股并绕5匝。一次绕组的电感量为343μH（允许偏差±5%），最大漏感量为4μH，谐振频率超过1.1MHz。在一次绕组、二次绕组与偏置绕组之间，分别加屏蔽层。