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反激式電源實例分析

   下圖為一款簡單的反激式開關電源線路圖:

    我們讀圖一般按照從左往右,從上往下的順序,我們可以看到上圖中,電源輸入端采用的單級EMI抗干擾電路電路由C1和L1組成,線路的主要目的就是為了減小電源內(nèi)的高頻信號對電網(wǎng)的輻射干擾,也就是我們前面講的濾除差模和共模信號,讓外部輸入的電壓減小干擾,比較純凈。

    市電經(jīng)過抗干擾電路后,再經(jīng)過整流橋BD1和C2濾波后得到一個大約輸入電壓(Vi)1.414倍的直流電壓,我們上圖中輸入電壓為220Vac,所以經(jīng)過整流濾波后得到一個大約320V左右的直流電壓,從圖中我們可以看到,這個電壓一路經(jīng)過變壓器的一次繞組后加到開關管VT1的漏極,另一路經(jīng)過二極管D1后加到芯片的第8腳HV腳,芯片通過內(nèi)部高壓電流源給VCC的外接電容C6進行充電操作,當C6兩端的電壓達到開啟電壓(大約13V左右)時,芯片開始工作,第5腳DRV輸出PWM方波。

    當PWM方波處于高電位時,VT1導通,由于我們的電路為反激式電路,所以變壓器為反激式變壓器,所以VT1導通時,變壓器一次側(cè)電流為從上到下,一次側(cè)繞組為上正下負,那么根據(jù)同名端效應,二次側(cè)繞組感應到上負下正,二次側(cè)輸出二極管單向截止,所以變壓器的能量存儲在變壓器的一次繞組內(nèi),輸出端C22對負載進行放電操作。

    當PWM方波處于低電位時,VT1截止,變壓器極性反轉(zhuǎn),二次側(cè)繞組為上正下負,輸出二極管導通,存儲在變壓器里的能量經(jīng)過VD22、C22整流濾波后輸出直流電壓,輸出電壓經(jīng)R25、VR21和R26采樣后,經(jīng)過431和光耦后反饋到控制器芯片的反饋2腳上,從而對輸出的占空比進行調(diào)節(jié)作用;圖中的C21主要起到的是軟化整流二極管的開關特性防止變壓器瞬時大電流對輸出端進行沖擊導致線路損壞,ZD21并聯(lián)在電源輸出端起到過壓保護作用,產(chǎn)品正常工作時,輸出電壓為:

Uo=2.5*(1+(R25+R21+R26)/R26);

    我們可以根據(jù)需求電壓對R21進行調(diào)節(jié)。

    這個線路不僅有過壓保護功能,還設有短路保護功能;當負載短路時,芯片2腳電壓超過4.2V,芯片會強制輸出低占空比PWM,VCC外接電容上的電壓將會線性下降。當電壓降低到10.6V時,芯片會進入保護重啟狀態(tài),此后控制器因為極低的電流消耗,VCC外接電容上的電壓逐漸下降,當電壓下降到5.8V時,芯片會再次啟動對VCC的外接電容進行充電,當電壓達到13V左右時,芯片又會輸出一個PWM波形,從而周而復始,出現(xiàn)打嗝模式。

    細心的盆友會發(fā)現(xiàn),我們平常的電源一般都設有輔助繞組,但是上圖中并沒有設計輔助繞組供電的功能,其實用輔助繞組供電可以得到一個比較平穩(wěn)的電壓,但是我們做的這個產(chǎn)品,客戶對輸出的動態(tài)響應要求并不高,所以為了優(yōu)化成本,可以不設置輔助繞組。

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