在電源設(shè)計(jì)中，開關(guān)電源的開關(guān)頻率較高，占空比低，其效率較高。開關(guān)頻率越高，效率越高，但也伴隨著開關(guān)損耗大的缺點(diǎn)。本文采用2SP0115T2A0-06芯片設(shè)計(jì)了一款開關(guān)電源。
該芯片在輸入電壓范圍為0~5V時，具有較低的壓擺率（VT/W）和較低的紋波電壓（VRMS），在輸入電壓范圍為0~5V時，其輸出電壓紋波電壓為±3%。該芯片由2個分立元件組成，其中2個分立元件采用8腳 BCD封裝。
SP0115T2A0-06芯片的功能
SP0115T2A0-06芯片由兩個分立元件組成，其中1個分立元件為4腳 BCD封裝，另外2個分立元件為8腳 BCD封裝，其主要功能如下：
（1）壓擺率控制
（2）紋波電壓控制
（3）功率因數(shù)控制
（4）內(nèi)部保護(hù)
開關(guān)電源設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)的開關(guān)電源采用半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖2所示。半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：能輸出大電流；開關(guān)管電壓應(yīng)力小；開關(guān)頻率高，占空比低。其缺點(diǎn)是：控制復(fù)雜、電路復(fù)雜、成本高；工作頻率低，占空比小。
為使開關(guān)電源的輸出電壓紋波盡可能小，提高開關(guān)頻率，本設(shè)計(jì)采用了2SP0115T2A0-06芯片。
2SP0115T2A0-06芯片采用3V/2A的輸出電流，并具有較低的輸出壓擺率（VT/W）和較低的紋波電壓（VRMS），它是一種高性能的功率開關(guān)管，其內(nèi)部有一個可調(diào)電阻R13,該電阻可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)了電源的全負(fù)載范圍內(nèi)輸出電壓紋波電壓在±3%以內(nèi)的要求。
開關(guān)電源主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。
電路工作原理
2SP0115T2A0-06內(nèi)部集成了控制電路、功率放大電路及高頻變壓器。該芯片的特點(diǎn)是，在輸入電壓較低時，功率管的導(dǎo)通時間很短，使得輸出電壓紋波??；而在輸入電壓較高時，功率管的導(dǎo)通時間很長，使得輸出電壓紋波增大。同時2SP0115T2A0-06采用了4個光耦進(jìn)行隔離和保護(hù)。
當(dāng)電路工作在連續(xù)模式時，2SP0115T2A0-06內(nèi)部的功率管導(dǎo)通時間較長，使得輸出電壓紋波變大；當(dāng)電路工作在斷續(xù)模式時，輸出電壓紋波變小。
PCB圖設(shè)計(jì)
1、芯片引腳
2、電感
3、電容
4、濾波電感
5、輸入濾波電容
7、開關(guān)管
8、變壓器和整流橋等開關(guān)電源器件
9、 LED指示燈及按鍵等控制元件
10、其他元件：風(fēng)扇，壓敏電阻，電感等。
測試結(jié)果
在設(shè)計(jì)中，常將輸出電壓紋波與輸入電壓紋波進(jìn)行比較。若紋波較小，則說明電路中的電容、電感和二極管等元件的參數(shù)選擇得當(dāng)。反之，若紋波較大，則說明電路中的元器件選擇不當(dāng)或參數(shù)選擇不合適。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，常常利用測量波形來分析電路性能和元件參數(shù)的優(yōu)劣。
在2SP0115T2A0-06芯片的輸出電壓紋波中，當(dāng)輸出電壓超過1V時，其紋波電壓變化為±3%。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要根據(jù)電源的需求和實(shí)際情況來決定電源輸入電壓范圍。
一般情況下，開關(guān)頻率越高，開關(guān)損耗就越大。因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，開關(guān)頻率不宜太高。
