資源描述：
《topswitch開關(guān)電源原理分析論》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、12WTOPSwith開關(guān)電源原理分析制作人：胡添娣自我介紹大家好?。∥沂莵碜詸C(jī)貿(mào)072的胡添娣，現(xiàn)在在南海凱訊電器有限公司電子技術(shù)部門擔(dān)任技術(shù)文員，我們部門負(fù)責(zé)的是充電機(jī)開發(fā)，由于開發(fā)的充電機(jī)都要用到開關(guān)電源自動控制電路穩(wěn)定輸出電壓，所以這次論文撰寫了開關(guān)電源的原理分析主要內(nèi)容一、TOPSwith開關(guān)管簡介、工作原理二、TOP222開關(guān)電源工作原理三、實(shí)際工作中遇到的問題及解決方法一、TOPSwith開關(guān)管簡介、工作原理1、TOPSwitch簡介TOPSwitch器件為三端單片開關(guān)電源控制IC，是一種將占空比PWM和場效應(yīng)管MOSFET合二為一的新型集成芯片。具有自身偏置和保護(hù)功能的變換器
2、，用線性控制電流來改變占空比，利用CMOS和集成盡可能多的功能實(shí)現(xiàn)高效率。與三極管和分立元件電路相比，它減少了偏置電流，集成化使其省略了幾個(gè)外部功率電阻器。2、TOPSwith功能在寬值輸入交流電壓（85~265V）時(shí)，最大輸入功率由60W擴(kuò)大到90W；在單值輸入交流電壓（110V/115V/230V）時(shí)，輸出功率由100W擴(kuò)大到150W，因此它的應(yīng)用領(lǐng)域也拓寬到小型電視機(jī)和顯示器、音響放大器。以TOP222為例對開關(guān)電源做出簡單的分析。3、TOP222反激式原理圖4、工作流程5、主體電路簡介輸入交流220V整流濾波后，得出300V直流用單個(gè)開關(guān)管TOP222進(jìn)行開關(guān)控制，固定控制電路中的控
3、制信號的頻率。通過調(diào)節(jié)開關(guān)管占空比PWM使300V直流電壓流過變壓器原邊，將能量儲存在變壓器中；在變壓器關(guān)斷時(shí)，能量通過耦合副邊輸出，電壓取樣得到誤差通過反饋控制占空比PWM達(dá)到輸出恒定。6、工作原理分析1）輸入濾波電路：開關(guān)電源輸入電路包括低通濾波和橋式整流濾波兩大部分，雖然都是“濾波”，但它們的作用、功能不同，采用的方法也不一樣。分為（1）低通濾波（2）交流電壓輸入整流濾波電路波形圖示意圖1）輸入濾波電路（1）低通濾波的作用：防止輸入電網(wǎng)輸入噪聲干擾，同時(shí)抑制不需要的浪涌電壓、尖峰電壓的進(jìn)入。阻止、限制開關(guān)電源所產(chǎn)生的噪聲，高頻電磁干擾信號通過輸入電線進(jìn)入電網(wǎng)干擾電網(wǎng)和其它用電設(shè)備。在圖
4、2-4中，C1、C2為X電容（聚酯電容）是抗差模干擾元件，用于抑制正態(tài)噪聲，電感L1是抗模干擾元件，用于抑制共態(tài)噪聲。（2）交流電壓輸入整流濾波電路，因開關(guān)電源的工作方式是DCTODC，即直流電壓轉(zhuǎn)直流電壓，所以要先將輸入交流電壓作整流濾波處理，以得到較小波幅的直流電壓。現(xiàn)采用橋式整流電路，輸入濾波電容的容量是由輸出保持時(shí)間以及直流輸入電壓要求的紋波電壓大小決定，而且流經(jīng)電容的紋波電流在電容的允許值范圍內(nèi)。濾波電容采用電解電容。輸入濾波電路波形示意圖整流濾波后，輸出為303V，在衰減十倍電壓（如圖2-7b）測得的電壓紋波值為0.872×10=8.7V；從波形可以看出，電源電路整流出來后的電壓
5、有8.7V左右的浮動，波動周期為10mS，開關(guān)電源工作頻率f=100KHz；周期T=1/100K=10uS。說明電壓紋波是由電容充放電引起，8.7V紡波值這對于198~308V的電壓來說，這個(gè)微小的變化可以忽略不計(jì)。2）變壓器初級繞組吸收電路整流濾波過后，穩(wěn)壓管P6KE200和二極管FR107介于變壓器T1原邊繞組的兩端，由于變壓器T1原邊繞組的另一端接開關(guān)管TOP222的漏電極，當(dāng)TOP222關(guān)斷時(shí)，變壓器漏感會產(chǎn)生反向電壓，該電壓會燒壞開關(guān)管TOP222。所以在此穩(wěn)壓管P6KE200是用于消除尖峰電壓、穩(wěn)定電路；二極管FR107是用于防止變壓器在關(guān)斷時(shí)，由變壓器產(chǎn)生的反向電壓，燒壞開關(guān)管
6、TOP222將反向尖峰電壓箝位在220V內(nèi)。3）輸出整流濾波從原理圖2-4輸出電路由4個(gè)主要元件組成高速整流二極管VD2、濾波電容C2、LC濾波器L1、C3，其作用是將副邊繞組產(chǎn)生的100KHz脈動電流進(jìn)行整流濾波，使輸出電壓是流平滑穩(wěn)定符合直流參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（1）輸出整流復(fù)合LT5233是一只超快速二極管，其反向恢復(fù)時(shí)間只有35nS，符合高頻使用要求，因高此電源的開關(guān)頻率達(dá)100KHz，輸出二極兩端突變電壓速度極快只有幾十個(gè)納秒，普通工頻二極管反向恢復(fù)時(shí)間trr較長達(dá)毫秒級，如用在高頻開關(guān)電源輸出工作下，會因反向短路電流過大而發(fā)熱損壞。二極兩端的電壓波形如圖2-7a所示。3）輸出整流濾波（2）
7、C2是輸出濾波電容其作用是將整流二極管VD2整流后的脈動電壓進(jìn)行濾波處理，使脈動電壓變?yōu)檩^平滑的直流電壓輸出。（3）L1是濾波電感，C3是濾波電容，L1，C3組成LC濾波器其作用是進(jìn)一步將輸出的紋波電壓降低，使輸出電流更平滑。實(shí)測輸出波形效果如圖2-7b所示。輸出整流濾波波形示意圖輸出整流濾波波形示意圖圖2-7a輸出整流管兩端的電壓波形圖2-7b濾波后輸出的電壓波形4）偏置繞組與RC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)（1）偏置繞組經(jīng)D
