开关电源设计.pdf
开关电源设计79653
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汇报人：
摘要
•该电源特性是：简单，直
接可与220V交流电源连接，
经桥式整流电容滤波后产
生300V直流高电压起动开
关电源工作。并且重量轻、
体积小，接线简单外围元
件少。
•30W小功率开关电源原理
图如图2所示。
•12V/30W小功率开关电源原理图
•PCB图
总体设计方案
•该电路特点是利用三极管Q1，二极管D1及电阻R5、
R6组成过低压保护电路，当输入电压降低到一定
程度时，Q1导通，控制端C电位降低，TOP开关关
闭，开关电源没有输出。
•（1）输入电路
•电网交流220V输入电压经两级EMI滤波电路、桥
式整流、电容滤波后产生300V直流高压起动开关
电源工作。
•（2）电源变换器部分
•在该电路中，T2为高频变压器，其中
•N1为初级绕组（35T）
•N2为反馈绕组（15T）
•N3为次级隔离输出绕组（7T）
总体设计方案
•开关电源工作后，反馈绕组N2经整流、滤波、限
流后送至TOP开关控制极C，以调整TOP开关内部
PWM占空比。当因某种原因如负载变轻引起输出
电压升高时，N2电压将升高，即流入TOP开关控
制端C的电流增加。在振荡电路的控制下，漏极
端D有电流流入芯片，提供开环输入，该输入通
过旁路调整器、误差放大器，由控制端进行闭环
调整，经由PWM控制MOSFET的输出占空比，使其
占空比线性减小，从而使输出电压下降，最后达
到动态平衡，保持输出稳定。电路中并接于初级
绕组N1两端的瞬态电压抑制二极管D5、电容C4及
快速二极管D6组成钳位削峰电路。钳制电感放电
脉冲的最高电位，减少漏感抗引起的漏极端电
畸变。在实际绕制高频电源变压器时，为了减小
漏感的影响，可采用初级与次级相互交叉的绕制
方法。同时，采用自我屏蔽作用较为良好的罐形
磁芯，将线圈都用磁芯封在里边。
总体设计方案
•（3）反馈控制回路
•电容C6决定软起动恢复时间，C6、R5、R4、C5、
D7决定控制回路的零点。R4阻值过小，限流线性
差，容易导致TOP开关损坏；过大则调整线性差。
在实验中取值为10kΩ
•（4）输出回路
•N3、D10、C8、D11构成输出回路。肖特基势垒整
流二极管D10对高频变压器次级的高频方波电压
进行整流，经低ESR值的电解电容滤波及双向瞬
态电压抑制二极管D11削峰稳压后，提供给负载
电路。R7既可改善电源本身的输出阻抗，又能小
幅度地调整输出电压的范围，同时又可在电源空
载时为电容C8提供放电回路。R7取值为430Ω。
TOP开关资料及其工作原理
•集各种控制功能、保护功能及耐压700V的功率开
关MOSFET于一体，采用TO220或8脚DIP封装。少
数采用8脚封装TOP开关，除D、C两引脚外，其
余6脚实际连在一起，作为S端，故仍系三端器件。
三个引出端分别是漏极端D、源极端S和控制端C。
其中，D是内装MOSFET的漏极，也是内部电流
检测点，起动TOP开关操作时，漏极端由一个内
部电流源提供内部偏置电流。控制端C控制输出
占空比，是误差放大器和反馈电流的输入端。在
正常操作时，内部的旁路调整端提供内部偏置电
流，且能在输入异常时，自动锁定保护。源极端
S是MOSFET的源极，同时是TOP开关及开关电源初
级电路的公共接地点及基准点。
•TOP包括10部分，其中Zc为控制端的动态阻抗，
RE是误差电压检测电阻。RA与CA构成截止频率为
7kHz的