优化：实例：7W地面数字电视播放设备的电源优化（DVB-T）

近年来，数字电视获得了飞速发展。数字电视按传输方式可分为卫星数字电视、地面数字电视和有线数字电视三种。其中，地面数字电视播放最为重要。1995年，欧洲150个组织成立了DVB联盟，共同制定了数字电视的DVB（Digital Video Broadcasting，即数字电视播放）标准。包括卫星数字电视传输标准DVB-S，有线数字电视传输标准DVB-C，地面数字电视传输标准DVB-T，其中DVB-S和DVB-C标准已作为世界上的统一标准被大多数国家（包括我国）所接受，其优点是灵活性强并可扩充到移动通信领域。我国于2005年开展数字卫星直播业务，同时开始地面数字电视试验；2008年全面推广地面数字电视；2015年将全面停播模拟电视信号，完成从模拟电视向数字电视的转换。下面介绍一种地面数字电视播放（DVB-T，即Digital Video Broadcast-Terrestrial）设备的电源。

图8-1 由TOP242P构成7W、DVB-T开关电源的电路

由TOP242P构成7W、DVB-T开关电源的电路如图8-1所示。该电源使用3片集成电路：IC₁（单片开关电源TOP242P），IC₂（线性光耦合器PC817），IC₃（可调式精密并联稳压器TL431）。尽管其交流输入电压范围（195～265V）是按照欧洲标准来设计的，但也适用于我国220V交流电源。4路输出分别为2.5V/1A、3.3V/0.5A、6.2V/0.4A、30V/5mA，总输出功率为7W。TOP242P采用DIP-8封装，它属于4端器件，M为多功能端，可代替TOP242Y的线路检测端L和极限电流设定端X。利用印制板上的覆铜箔做散热器，可代替体积较大的外部散热器。

交流输入电压u经过电磁干扰滤波器（C₁₀和L₁）、桥式整流滤波器（VD₇～VD₁₀、C₉）获得直流高压。FR为8.2Ω、1W的熔断电阻器，它起到保险管的作用。R₈用来设定TOP242P的极限电流，取R₈=10kΩ时，极限电流的衰减因数K_I=0.78，这表明所设定的极限电流为标称值的78%，即I′_LIMIT=0.78I_LIMIT=0.85×0.45A=0.38A，略高于在u_min=195V、满负载条件下的漏极电流值。适当降低极限电流，可使高频变压器不用更大尺寸的磁心就达到更高的转换效率。漏极钳位电路由瞬态电压抑制器VD_Z（P6KE200）和超快恢复二极管VD₅（BYW95C）组成，VD₅亦称阻塞二极管。与RCD型钳位电路相比较，这种钳位电路能降低空载时的损耗。

该电源以6.2V为主输出，3.3V为辅助输出。反馈信号就从6.2V输出端引出。6.2V电压经过电阻R₂、R₃取样后，接精密光耦反馈电路。6.2V输出允许有±1%的偏差。3.3V输出再通过VD₄降压后直接获得2.5V输出电压。由于VD₁的整流电流较大，因此选用一只5A/60V的肖特基二极管SR506，以减小整流管的损耗。R₁和C₅，C₄、L₂和C₁₂，C₁、C₂、L₁和C₃分别为30V、6.2V、3.3V和2.5V输出电路中的滤波器，可分别将各路输出的噪声及纹波电压降低到各自输出电压额定值的1%以下。C₇为软启动电容，能避免在启动时发生输出过载现象。(www.xing528.com)

设计要点：

（1）高频变压器采用EF16型铁氧体磁心，配8引脚的骨架。磁心留间隙后的等效电感A_LG=190nH/T²。一次绕组用ϕ0.14mm漆包线绕105匝，辅助绕组用ϕ0.14mm漆包线绕17匝。为了增大磁耦合，改善轻载时的稳压性能并降低成本，二次绕组采用堆叠式绕法。其中，3.3V绕组用4股ϕ0.4mm的三层绝缘线并绕4匝，6.2V绕组用ϕ0.4mm的三层绝缘线绕3匝，30V绕组用ϕ0.25mm的三层绝缘线绕29匝。一次侧电感量L_P=2.1mH（允许有±10%的误差），最大漏感L_P0=50μH。高频变压器的谐振频率超过650kHz。高频变压器应工作在连续模式下。

（2）安全电容C₁₁（亦称Y电容）必须连接到一次侧直流高压的正端与二次侧返回端之间，才能减小交流输入时线路间的瞬态噪声干扰。

（3）C₁₃、R₇和C₁₄应尽量靠近TOP242P的控制端，初级返回端应接源极引脚。

（4）要尽量减小一次侧和二次侧环路的面积，以减小漏感，降低电磁干扰。