基于离线型开关芯片的多路输出开关电源的设计.doc

超经典文档 下载后可编辑 超经典文档 下载后可编辑 基于离线型开关芯片的多路输出开关电源的设计王青青(杭申控股集团 杭州之江开关股份有限公司，浙江 杭州 311234)摘 要 基于离线型开关芯片的多路输出开关电源的设计 王青青 (杭申控股集团 杭州之江开关股份有限公司，浙江 杭州 311234) 摘 要 ： 介绍了新型开关芯片 TNY277P 的性能特点及工作原理，叙述了其在多路输出开关电源设 计中的具体应用。同时对如何选用及设计开关电源中的其它主要元件进行了描述，经效果评估可知， 该电源系统可得到更稳定、纹波更小的输出电压。 关键词 ： 多路输出开关电源 ；滤波 ；电磁兼容 ；电压纹波 中图分类号 ：TM643 文献标识码 ：A 文章编号 ：1007-3175(2010)07-0020-03 Design of Multiplex Output Switched-Mode Power Supply Based on Off-Line Switching Chip WANG Qing-qing （Hangzhou Zhijiang Switchgear Stock Co., Ltd, Hangshen Holding Group Co., Ltd, Hangzhou 311234, China） Abstract: Introduction was made to characteristics and working principle of the new type chip TNY277P, whose concrete applica- tion in multiplex output switched-mode power supply (SMPS) was discussed. At the same time description was made on how to se- lect and design other components in the SMPS. Performance evaluation shows that this SMPS can output more reliable voltage with smaller ripples. Key words: multiplex output switched-mode power supply; filtering; EMC; voltage ripple 0 引言 1 TNY277P芯片介绍 开关电源被誉为高效节能型电源，它代表着稳 压电源的发展方向，现已成为电子仪器仪表、自控 装置的电源类主流产品[1]。开关电源是一种由占空 比控制的开关电路构成的电能变换装置，其核心为 电力电子开关电路，根据负载对电源提出的输出电 压或稳流特性等要求，利用反馈控制电路，采用占 空比控制的方法，对开关电路进行控制。随着控制 技术和元器件技术的不断发展，开关电源的各方面 的性能都在不断提高，容量也在不断扩大。 本文主要介绍了应用PI公司生产的TinySwitch- Ⅲ系列开关芯片TNY277P的多路输出开关电源，并 结合该款开关芯片的性能特点和原理结构，对整个 开关电源的设计方式进行了解释。该款开关电源主 要应用于网络仪表等电力电子监控设备，具有很高 的性价比。 1.1 芯片性能特点及优势 TNY277P为PI公司所开发的新型TinySwitch-Ⅲ 系列产品，与TOPSwitch、TinySwitch-Ⅱ等其它同 类产品相比，该芯片具备高灵活性、高可靠性、高 效率等优势，是一款高效离线式开关IC[2]。 高灵活性主要体现在以下几个方面：开/关控 制简单，无需环路补偿；电流限流点可调；可高效 利用MOSFET及磁芯材料的功率输出能力，降低最大 过载功率，具备自偏置，从而降低了功率器件成 本；导通时间延长，降低了输入电解电容的容值；减 少频率抖动，降低了EMI滤波成本。 高可靠性则主要体现以下几个功能：精确的迟 滞热关断保护并具备自动恢复功能；自动重启动功 能在短路及开环故障状况下实现小于3%的最大输出 功率；使用齐纳管可实现输出过压关断；高带宽提 供快速的无过冲启动及出色的瞬态负载响应；扩大 了漏极与其它引脚间的爬电距离，并大大减少外围元件数目，提高了制板的可靠性。 而高效率则主要体现在其节能特点上，在 了漏极与其它引脚间的爬电距离，并大大减少外围 元件数目，提高了制板的可靠性。 而高效率则主要体现在其节能特点上，在265 V AC输入时，无偏置绕组下的空载能耗小于150 mW，有 偏置绕组时空载能耗小于50 mW，同时开关控制可 在负载极轻时具备恒定的效率。 1.2 芯片内部结构及工作原理 TNY277P集成了一个高压功率MOSFET开关和一 个电