2W复合式开关电源实例及优化方案

众所周知，线性集成稳压器的输出稳定度很高，纹波电压很小，其缺点是电源效率低，需使用笨重的工频变压器。而单片开关电源的效率很高，并且能省去工频变压器，但电压稳定度较低，纹波电压较高。若将二者巧妙地结合起来，把单片开关电源当作前级稳压器，再由线性集成稳压器进行二次稳压，即可扬长避短，实现优势互补，构成理想的高效、精密稳压电源。所配线性集成稳压器有以下三种方案：①配7805系列三端固定式集成稳压器，其电路简单，成本低廉；②配LM317型三端可调式集成稳压器，使输出电压连续可调，并能进一步提高稳压性能；③配LM2937、MAX1793（固定输出）、LM2991（可调输出）等型号的低压差稳压器，可使复合式开关电源的效率得到进一步提高。采用两级稳压的复合式开关电源，其电压调整率和负载调整率均可达到±0.1%。根据需要，还可为复合式开关电源增加欠压保护、过压保护、交流掉电保护、软启动等自动保护功能。

一种具有欠电压保护功能的2W复合式开关电源的电路如图14-2所示。该电路使用一片TOP209P型单片开关电源，输出能力为5V、400mA（2W）。欠电压保护电路由偏置绕组和外部元器件R₄～R₆、VD₄和VT构成。其中，VD₄采用1N4148型开关二极管。VT使用2N4403型600mA、40V的PNP晶体管。考虑到正常工作时U_I的最小值为90V，现将欠电压阈值设定为70V，当U_I＜70V时，U_I经过R₄、R₅分压后加至VD₄的负极上，VD₄就因负极接低电平而导通，进而使VT导通，令控制端电压U_C成低电平，将TOP209P关断。一旦U_I恢复正常，VD₄和VT就截止，使保护电路不起作用。

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图14-2 具有欠电压保护功能的2W复合式开关电源的电路

该电路的另一特点是由TOP209P（IC₁）和LM7805（IC₂）构成复合式开关电源。二次绕组的输出电压，先经VD₂整流，再通过C₂滤波，产生+7.5V电压，接LM7805的输入端，经后者作二次稳压后输出+5V电压。LM7805的电压调整率S_V=±0.1%，最大输出电流I_O=1A＞400mA。