最近想用TOPSWITCH來(lái)搞個(gè)開(kāi)關(guān)電源,想先詳細(xì)了解它的內(nèi)部原理再動(dòng)手。結(jié)果看了它的datasheet,里面的解釋有些地方?jīng)]看明白(可能也是因?yàn)槲业乃教珷€了吧),高手們請(qǐng)問(wèn)有哪些好的資料分享分享。例如各種工作模式有什么優(yōu)點(diǎn)等等,為大家詳細(xì)講解一下芯片的功能,小弟感激不盡。
或者有中文的請(qǐng)給發(fā)一份,謝謝了.
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TOPSwitch單片開(kāi)關(guān)電源的原理及應(yīng)用.pdf
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問(wèn)個(gè)問(wèn)題,在<TOPSwitch單片開(kāi)關(guān)電源的原理及應(yīng)用>這文章里,有句話說(shuō)只需要一個(gè)外接電容就能實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償\旁路\啟動(dòng)\和自動(dòng)重啟的功能.
啟動(dòng)也是這電容負(fù)責(zé)的嗎?怎么啟動(dòng)的?
TOP221Y是TOPSwicth-II系列單片開(kāi)關(guān)電源,僅有三只引腳,外圍元件很少,基本無(wú)須調(diào)試的TOP系列專用開(kāi)關(guān)電源電路TOP221Y,圖1是TOP221Y的基本應(yīng)用電路,TOP221Y在密封的的環(huán)境中使用,在85—265V的交流電壓下,可輸出7W左右的最大功率,而在開(kāi)放的條件使用輸出功率可達(dá)15W,我們這里使用的超小型的電源適配器,工作環(huán)境是完全密封的,所以選用TOP221Y是合適的,但在塑殼內(nèi)也必須給TOP221Y加上足夠大面積的鋁質(zhì)散熱器。圖2是TOP221Y
TOP221Y是TOPSwicth-II系列單片開(kāi)關(guān)電源,僅有三只引腳,外圍元件很少,基本無(wú)須調(diào)試的TOP系列專用開(kāi)關(guān)電源電路TOP221Y,
圖1是TOP221Y的基本應(yīng)用電路,TOP221Y在密封的的環(huán)境中使用,在85—265V的交流電壓下,可輸出7W左右的最大功率,而在開(kāi)放的條件使用輸出功率可達(dá)15W,我們這里使用的超小型的電源適配器,工作環(huán)境是完全密封的,所以選用TOP221Y是合適的,但在塑殼內(nèi)也必須給TOP221Y加上足夠大面積的鋁質(zhì)散熱器。TOP221主要性能參數(shù) :
TOP221Y是寬電壓范圍的單片開(kāi)關(guān)電源模塊,可通過(guò)外接少量外圍元件組成功率在15W以下的高效率電源。
為提高輸出電壓的穩(wěn)壓精度,電壓采樣電路使用了高精度可調(diào)穩(wěn)壓管TL431,并通過(guò)光電耦合將負(fù)反饋電壓回饋至TOP221Y的控制端。
通過(guò)合理的印刷板設(shè)計(jì),可使電路工作穩(wěn)定可靠,電磁輻射降至最小,也可有效地抗外部電磁干擾,具有較好的電磁兼容性能。
輸出直流電路采用了LC濾波電路,有效消除次級(jí)電路中的高頻干擾信號(hào)。
交流輸入電壓范圍:85V-265V(47-440Hz)。 直流輸出:5V/0.8A,紋波小于50mV。
該電源具有約1%的電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率,整機(jī)效率可達(dá)70%以上。
交流輸入電壓范圍:85V-265V(47-440Hz)。
工作溫度范圍:0-75℃。
TOP221Y內(nèi)部電路框圖前面樓上已經(jīng)貼了.請(qǐng)參考.
交流電AC(范圍為120V—265V)由兩個(gè)AC接點(diǎn)輸入,經(jīng)C1和L1組成的EMI濾波器抑制電磁噪聲,進(jìn)入整流電路。
由于TOP221Y具有頻率抖動(dòng)特性,可有效抑制噪聲干擾,因而在小功率開(kāi)關(guān)電源中,只需簡(jiǎn)單的EMI濾波器,
并采用合理的接地技術(shù),即可符合有關(guān)電磁兼容性要求。BR1為整流電路,這里選用快恢復(fù)特性的整流橋
2KBP06M,整流后的脈動(dòng)直流電經(jīng)C1濾波,提供給TOP221開(kāi)關(guān)調(diào)制電路。
高頻變壓器的次極繞組有兩個(gè),一個(gè)是主繞組,它提供電源的主能量,
高頻電壓經(jīng)快速二極管SB540整流后由濾波電容C4,C5濾波,再經(jīng)L2組成低通濾波器向負(fù)載輸出。
L2主要是抑制高頻噪聲向負(fù)載輸出,以防止負(fù)載受其干擾。
輸出端的電解電容C6是為了降低輸出的交流紋波系數(shù)而加的,它主要是降低輸出直流電壓的交流紋波。
另一個(gè)次級(jí)繞組組成反饋電壓繞組,由二極管整流后加在光敏管兩端,輸出的反饋電壓加在光耦的二極管正極上,
電阻R5和穩(wěn)壓管D5組成基準(zhǔn)電壓源,為光耦提供基準(zhǔn)電壓,這樣光耦中的二極管的發(fā)光強(qiáng)度是由輸出電壓控制的,
經(jīng)光耦耦合到TOP221Y的控制端,從而實(shí)現(xiàn)脈寬的可控,達(dá)到穩(wěn)壓目的。
電阻R**C2是控制環(huán)路的補(bǔ)償元件。
該電源的輸入電壓范圍可達(dá)85—265VAC,輸出電壓為5V,可提供0.8A的電流輸出。
負(fù)載調(diào)整率為±1%,電源效率約為70%,輸出紋波電壓小于50mV。
電路使用了最簡(jiǎn)的設(shè)計(jì),作為一些掌上型電器的適配電源,完全可以滿足要求。
再來(lái)一篇計(jì)算的更詳細(xì)的.
在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源時(shí),首先面臨的問(wèn)題是如何選擇合適的單片開(kāi)關(guān)電源芯片,既能滿足要求,
又不因選型不當(dāng)而造成資源的浪費(fèi)。
根據(jù)設(shè)計(jì)的輸出功率和預(yù)先確定開(kāi)關(guān)電源的效率和芯片的功率省耗,結(jié)合實(shí)際的需求選擇了TOP221Y芯片。
1.1 性能特點(diǎn)
TOP221Y型為美國(guó)動(dòng)力(power)公司研制的第二代產(chǎn)品TOPSwitch—II,屬于三端單片開(kāi)關(guān)電源,
內(nèi)部功率開(kāi)關(guān)管的耐壓值均高達(dá)700 V。
TOPSwitch一Ⅱ系列產(chǎn)品具有以下顯著特點(diǎn):
(1)將脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)的全部功能集成到三端芯片中。
內(nèi)含脈寬調(diào)制器、功率開(kāi)關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管、自動(dòng)偏置電路、保護(hù)電路、高壓?jiǎn)?dòng)電路和環(huán)路補(bǔ)償電路,
通過(guò)高頻變壓器使輸出端與電網(wǎng)完全隔離,真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)工頻變壓器、隔離、反激式開(kāi)關(guān)電源的單片集成化。
(2)它屬于漏極開(kāi)路輸出并且利用電流來(lái)線性調(diào)節(jié)占空比的AC/DC電流變換,電流控制型開(kāi)關(guān)電源。
(3)TOP221Y型只有三個(gè)引出端。能以最簡(jiǎn)單方式構(gòu)成無(wú)工頻變壓器的反激式開(kāi)關(guān)電源。
為完成多種控制、偏置及保護(hù)功能,其控制端屬于多功能引出端。
它具有連續(xù)和不連續(xù)兩種工作模式。反饋電路有四種基本類型,能構(gòu)成各種普通型和精密型開(kāi)關(guān)電源。
(4)開(kāi)關(guān)頻率的典型值為100 kHz,允許范圍是90~110 kHz,占空比調(diào)節(jié)范圍1.7%~67% 。
(5)外圍電路簡(jiǎn)單。外部?jī)H需接整流濾波器、高頻變壓器、漏極鉗位保護(hù)電路、反饋電路和輸出電路。
(6)電源效率高。因芯片本身功耗很低,電源效率可達(dá)80%左右,最高可達(dá)90% 。
(7)若將它配以低壓差線性集成穩(wěn)壓器,則可構(gòu)成一種新型復(fù)合式開(kāi)關(guān)電源,
既保留了開(kāi)關(guān)電源體積小、效率高的優(yōu)點(diǎn),又具有線性穩(wěn)壓電源穩(wěn)定性好、紋波電壓低等優(yōu)良特性。
TOP221Y的功能主要包括十大部分:
①控制電壓源;
②帶隙基準(zhǔn)電壓源;
③振蕩器;
④并聯(lián)調(diào)整器/誤差放大器;
⑤脈寬調(diào)制器;
⑥ 門驅(qū)動(dòng)級(jí)和輸出級(jí);
⑦過(guò)流保護(hù)電路;
⑧過(guò)熱保護(hù)及上電復(fù)位電路;
⑨關(guān)斷/自動(dòng)重啟動(dòng)電路;
⑩高壓電流源。
TOP221Y的基本工作原理是利用反饋電流Ic來(lái)調(diào)節(jié)占空比D,達(dá)到穩(wěn)壓目的。電路就不貼了.樓上都有.再貼重復(fù).
下面有變壓器的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程.
這是關(guān)于電源能否正常工作的另一個(gè)重點(diǎn).除了TOP221之外就變壓器最重要了.