v8彩票PI案例:超宽范围输入的开关电源电路设计

2020-11-23 21:16字体:
  

  产物中取得了通俗的运用,非常是美邦PI公司开拓的TOPSwitch系列高频

  但该TOPSwitch系列的集成芯片其榜样输入电压打算为不高于275V的环境下事务,正在工业现场,电网的电压往往受用电负载的变动而改动,非常是负载较大时环境更加告急,其它现场境况的作梗尖峰也会叠加正在输入电压上沿途进入电源电道,以致正在阴恶境况下平常供电的电源芯片或其它的元件极其容易损坏。超宽规模输入的电源可正在输入80~400V的规模内平常事务,同时也为现场大肆采用220V相电压或380V线电压,依旧一次高压互感器出来的100V电压,均可直接操纵供给了简单。

  本文愚弄了TOP242N打算了一个适用的三道输出的开合电源,其输出诀别为5V/0.6A、5V/0.1A、15V/0.15A,v8彩票电道道理图如图1所示。恳求输入电压规模为调换80~400V,输出总功率约为6W控制。

  当输入电压恳求为AC400V时,研究输入时电源的震撼变动为±15%,则最高输入电压将到达460V控制,此输入电压经整流滤波后,其电压可达650V控制,再研究加上输出反应的电压Uor和漏感变成的尖峰电压叠加后其最高电压将凌驾800V,而该芯片的最高电压为700V,为了保障TOP242能平常安适事务,正在打算前端电道时扩充了一个MOS管,让MOS管与TOP242串接,并完成与TOP管同步开合来升高举座耐压。本打算采用的MOS管是IR公司的IRFBC20,其耐压为600V,导通合断时候为几十个ns,这可能大大节减开合损耗。MOS管的通断由TOP242N驾御,云云可能使MOS管和TOP242N内部的开合管时序连结一概,睹图1。

  该电道将TOP242N的极限电流修立为内部最大值,将TOP242N设为全频事务办法,开合频率为132kHz,把众效力脚M与S短接。

  反应回道的花式由输出电压的精度肯定,本打算采用“光耦加TL431”的反应办法,睹图1。它可能将输出电压的改动驾御正在±1%以内,反应电压由5V输出端取样。电压反应信号通过电阻分压器R10、R11得到取样电压后,将与TL431中的2.5V基准电压举办比拟并输出偏差电压,然后通过光耦改革TOP242N的驾御端电流Lc,再通过改革占空比来调度输出电压使其连结褂讪。光耦的另一效率是对冷地和热地举办隔断。尖峰电压经R8、C4滤波后,可使偏置电压纵然正在负载较重时,也能连结安祥,调度电阻R10、R11可改革输出电压的巨细。

  大凡应选用或许满意高频开合的锰锌铁氧体磁心,为便于绕制,磁心体式可选用EI或EE型,变压器的初、次级绕组应相间绕制。高频变压器的打算因为要研究豪爽的互相相合变量,所以筹划较为纷乱,为减轻打算者的事务量,PI公司为TOPSwitch开合电源的高频变压器打算制制了专用的打算软件,打算者可能简单地运用该软件打算高频变压器。

  输出整流滤波电道由整流二极管和滤波电容组成。v8彩票整流二极管选用肖特基二极管可下降损耗并消逝输出电压的纹波,但肖特基二极管应加上功率较大的散热器;电容器大凡应选拔低ESR等效串联阻抗的电容。为升高输出电压的滤波恶果,滤除高频开合历程所形成的电压噪声和电压尖峰,正在整流滤波枢纽的后面平常应再加一级LC滤波枢纽。

  为了维护电源正在霎时高压下能平常事务,正在电源的输入端还打算了附加的过电压维护要领,睹图1,即正在输入端并接了较大功率的压敏电阻,而且正在后级加上共模电感和负温度系数的热敏电阻,可有用的压迫开机霎时的电压浪涌挫折。为防守正在开合周期内,TOP242N合断时漏感形成的尖峰电压使TOP242N损坏,电道中打算了由钳位齐纳管VD5、阻断二极管VD6构成的维护汇集。该汇集正在平常事务时,VD5上的损耗很小;而正在启动或过载时,VD5即会局限漏极电压。

  按照以上打算技巧,对采用TOP242N打算的众道输出开合电源的功能举办了测试。实测结果证明,该电源正在调换输入60~500V时,且正在60°高温要求下,电源都能牢靠安祥事务,电源的恶果约为85%以上,纹波电压、输出电压安祥精度都正在划定的规模内。正在EMC测试中,浪涌±4000V,急速脉冲群土4000V也能平常事务,各项功能目标经测试均较惬意。

  如本文所述,因为正在前端打算时扩充了串接的场效应管同步开合,使集成芯片TOP242的事务电压规模大大扩展,有用地升高了开合电源正在工业现场各式境况下事务的牢靠性和便当性,适用功能强。本文的打算道理可运用正在TOPSwitch系列或其它系列的电源集成芯片的耐压扩展,有较好的运用恶果。

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